МЕХАНОХИМИЧЕСКИЙ СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ КРЕМНИЙСОДЕРЖАЩЕЙ РАСТИТЕЛЬНОЙ МАССЫ - Татьяна Петровна Щербакова (Химия растительного сырья, 2020)
Исследована возможность комплексной переработки кремнийсодержащей растительной биомассы. Метод включает механохимическую обработку биомассы в растворе гидроксида натрия в роторно-пульсационном аппарате при температуре саморазогрева не ниже 80 °С. Полученную суспензию разделяют на твердый остаток и экстракт. Твердый остаток промывают и сушат с получением порошковой целлюлозы. Из экстракта после отделения твердого остатка выделяют кремнийсодержащий продукт с содержанием SiO2 от 49.4 до 62.6 масс.%. Путем озоления кремний-содержащего продукта при температуре 600 °С получают аморфный кремнезем. Содержание SiO2 (как целевого компонента) в золе составляет 85.5–92.0%. Дифрактограмма SiO2 характеризуется наличием диффузного гало с максимумом при 2q=22,75 ° и отсутствием дифракционных пиков. Предварительное кислотное выщелачивание позволяет повысить степень чистоты получаемого кремнезема до 99.0%. Удельная поверхность полученного кремнезема установлена методом БЭТ по сорбции азота составляет 260 м2/г.Изучено влияние концентрации экстрагента на выход щелочерастворимых веществ и степени выщелачивания кремния. Показано, что уже при 1%-ной концентрации экстрагента (NaOH) происходит практически полное выщелачивание кремния из растительной матрицы. В зависимости от повышения концентрации NaOH степень делигнификации биомассы повышается до 13–18–22%, соответственно, при повышении концентрации NaOH 1–5–10%. Получена порошковая целлюлоза с содержанием (%): кремния~1.12, лигнина – 34.8, альфа-целлюлозы – 86.0, с выходом 33.0% и распределением частиц 80–300 мкм. Количество потерь биомассы составляет 17.6 масс.%.