Abstrakt

Herstellung und Charakterisierung von Silicamaterial aus Reishülsenasche – eine wirtschaftlich tragfähige Methode

Geetha D, Ananthiand A, Ramesh PS

Reishülsen sind eine Form landwirtschaftlicher Biomasse, die eine reichhaltige Siliziumquelle darstellt. In Indien werden Reishülsen auf landwirtschaftlichen Feldern oft verbrannt, da es schwierig ist, andere Verwendungsmöglichkeiten für sie zu finden. Bauern verbrennen Reishülsen normalerweise unter unvollständigen Verbrennungsbedingungen, um versehentliche Brände zu vermeiden. Ziel dieser Studie war die Entwicklung einer neuen Methode zur Herstellung von amorpher Kieselsäure aus Reishülsenasche mit dem Sol-Gel-Verfahren. Die zunächst aus Reishülsen gewonnene Asche wurde 5 Stunden lang bei 400 °C, 500 °C, 600 °C und 700 °C kalziniert, um die flüchtigen Bestandteile in der Probe zu entfernen und die amorphe Struktur von SiO2 zu bestimmen. Anschließend wurde das thermisch behandelte RHA mit einer alkalischen Lösung vermischt, um eine Natriumsilikatlösung herzustellen, und durch Neutralisierung der Natriumsilikatlösung wurde gefällte Kieselsäure hergestellt. In Salpetersäure eingeweichte Reishülsen lieferten die maximale Menge an Natriumsilikatlösung und gefällter Kieselsäure. Der Natriumoxid- (Na2O) und Siliciumdioxid-Gehalt (SiO2) in der Natriumsilikatlösung wurden ebenfalls bestimmt. Extrahierte gefällte Siliciumdioxidpartikel wurden mithilfe von Fourier-Transform-Infrarot- (FTIR), Röntgenbeugung und optischer Mikroskopie charakterisiert. Die chemische Zusammensetzung des Siliciumdioxids wurde mithilfe von FTIR und SEM mit EDX bestätigt. Hochreines amorphes Siliciumdioxid, das aus Reishülsenasche gewonnen wurde, wurde mithilfe eines XRD-Musters bestätigt. Die Morphologie der erhaltenen Materialien wurde mithilfe von SEM analysiert. Unter optimierten Bedingungen wurde nanogroßes, hochreines Siliciumdioxid mit hoher Reaktivität und zu 99,9 % amorpher Form produziert. Diese wirtschaftliche Technologie, die auf Abfallmaterialien angewendet wird, bietet auch der lokalen Agrarindustrie viele Vorteile. Daher bietet dieses Dokument möglicherweise eine kostengünstige und einfache Methode zur Herstellung funktionaler Materialien.