生物材料相关信息材料.doc

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1、（南京林业大学）近年来，随着绿色能源和环保材料的发展，科研人员发现水稻是一个纳米硅的生物制造器水稻中的硅主要以单硅酸盐的形式从土壤中吸取，由于植物生长过程中的蒸腾作用，硅以无定形的形式沉积在蒸腾器官的末端，如叶片、茎和稻壳中。在禾本科植物中，水稻吸收硅的能力强，所以其硅含量高。目前，从水稻中提取纳米二氧化硅研究较多的是从稻壳中提取。相对于稻壳，稻秸中同样含有丰富的硅资源。课题组长期致力于稻秸材料的研究。研究中发现，稻秸表面高的硅含量对材料的界面结合性能的存在不利影响，成为稻秸人造板工业发展的瓶颈如果能提取稻秸中的硅物质则能实现稻秸的综合利用。有研究利用扫描电镜-能谱仪研究稻桔表面硅元素

2、的超微结构及组成，并以稻秸为原料制备纳米二氧化硅。实验材料：原料稻桔，原料经锤式粉碎机粉碎后，在压力0．12MPa软化20min，软化后的原料放入ZSP．300高浓盘磨机中进行纤维解离。解离后的纤维置于电热鼓风干燥箱中干燥，纤维含水率为9％～11％。。称取一定质量的稻秸纤维烘至绝干，经燃烧后在马弗炉中进行高温热解得到稻秸灰。在稻秸灰中加入一定量的浓盐酸，至残渣完全润湿后，再多加l～2mL，在沸水浴上蒸干；再加入浓盐酸至残渣全部润湿，再蒸干，然后移入烘箱，在105℃下保持1h后，取出冷却。加入浓盐酸至残渣全部润湿，再加入热水溶解残渣，并将其移入150mL烧杯中。加水至溶液总量约为100m

3、L，煮沸，趁热用滤纸过滤，以热水洗涤车洗液中不含有氯化物为止(用硫酸银来检验)。将残渣连同滤纸移入己恒质量的坩埚中，烘干，灼烧至恒质量，得到的白色颗粒即为二氧化硅。纳米二氧化硅较为合适的热解工艺为热解温度575℃，保留时问2h。由于纳米二氧化硅表面存在大量的不饱和残键和不同状态的羟基，当其分散在水性介质中，易产生团聚，使其测得的粒径偏大。结论1)硅主要以二氧化硅的形式分布在稻秸表皮层的颗粒物区，大颗粒物的粒径约为15,um，小颗粒物的粒径约为1～2µm；经热机械改性，稻秸表面颗粒物区中，大颗粒物脱落，小颗粒物进一步暴露在外表而，且呈现均一化，适合作为制各纳米二氧化硅的原料。2)稻秸纤维

4、中提取的二氧化硅颗粒得率为8．34％～9．28％。在575和657℃时，延长热解时间可以提高二氧化硅的得率和粒径。球磨处理使-二氧化硅颗粒进一步细化和分散。球磨前的粒径为18941µm，球磨后粒径在61µm左右，并且小于100nm的比例增多。以稻秸为原料制备纳米二氧化硅较为合适的T艺为热解温度575℃，保留时间2h，并经高能球磨机球磨，时间为10min。