1. 研究目的与意义
稻壳是稻谷加工过程中最多的副产物，约占稻谷的20%。稻壳主要用作燃料，其利用水平较低。目前有关稻壳的利用主要表现在以下3个方面: (1) 制取白炭黑或纳米白炭黑，用于塑料、橡胶、造纸、涂料、染料和油墨等行业;(2) 制取SiC，用于石油、化工、机械、航天、核能等行业; (3)制取SiO2和Ca2SiO4，用于建筑行业。
稻壳的研究利用能够在解决资源浪费的基础上带动经济发展，具有十分深远的意义。然而稻壳中丰富的硅含量对稻壳的利用方面存在着不利的影响，比如用稻壳制备生物质能源时，大量硅的存在使稻壳制备生物能源的效率极低、效益极差。本实验着重在稻壳脱硅的基础上研究动力学因素对脱硅率的影响，以期找到最佳的脱硅条件。
2. 研究内容和预期目标
本实验需要了解稻壳的相关应用，稻壳脱硅的各种方法的原理、特点、应用范围、脱硅率的计算以及稻壳脱硅测定方法的最新研究进展。在两种脱硅方法的基础上研究脱硅过程中温度、时间、酸度和清洗料液比等因素对脱硅率的影响,提出优化实验方案并进行验证，并且测定表观活化能、脱硅反应级数、速率常数、半衰期和拟合方程等动力学参数。
写作提纲：
1 前言（文献综述）
3. 国内外研究现状
随着科技的发展, 稻壳的化工利用不断深入, 工艺日趋成熟, 可以用稻壳制备木聚糖, 制作一次性筷子的, 做餐具等等。稻壳作为一种绿色资源, 在粮食加工、发电、化工等领域广泛应用[1]。
我国的稻壳研究范围与国外相比显得十分局限，内容和目标都单一。目前国内主要集中于稻壳的利用，利用上又主要集中于稻壳碳和白碳黑上；而国外对稻壳研究不仅在在建筑工业、农业、化工业、医药工业和化妆品工业等有广泛的应用研究，而且还在可持续可再生能源、生物资源可持续利用、电子工业、信息工业及食品科学与工业等方面均开展了研究并取得了相关成果。我国与国际先进水平存在差距，然而可喜的是近些年，我国对稻壳研究不仅大踏步的在赶上国际先进，而且在不少领域已开始处于世界领先水平，如石墨烯的开发、冶金脱模与抗氧化等。但对稻壳安全储藏、环保利用、医学应用、食品开发等方面值得进一步研究开发。随着环境、能源及资源问题的日益突出，走可持续发展的道路已成为共识。以生物质为代表的可再生资源，是解决这一问题的重要选择。稻壳作为一种储量丰富的可再生生物质资源，具有广阔应用前景。稻壳中大量的C元素和SiO2，为制备活性炭、白炭黑等产品提供了新的来源，如何最大限度控制成本将成为稻壳产业化利用的重要一环。稻壳中的丰富的纤维素类物质为制取糠醛等产品提供了原料基础，微波等新技术的应用更丰富了产品提取手段，下一阶段可对新技术作深入研究[2]。
如今，国内外对稻壳中硅的研究主要有两个方面。一方面，稻壳富含硅，约占20%，如能加以利用，将极大地提升稻壳的价值[3]。由于稻壳中的二氧化硅是经过生物提纯不含有害杂质(如铅、砷), 适用于食品、牙膏、化妆品, 医药等工业的需求, 市场潜力巨大。如果能以炭化稻壳为原料生产合格二氧化硅, 则既可解决炭化稻壳对环境的污染问题, 还能带来可观的经济效益[4]。由此看来,对稻壳中硅的利用不仅能缓解对环境的污染,而且能缓解能源危机[5]。另一方面，稻壳中含量丰富的硅对稻壳的利用方面存在不利的影响，如用稻壳制备生物质能源时大量硅的存在使稻壳制备生物能源的效率极低、效益极差［6］。因此，我们需要合理处理稻壳中的硅，当用稻壳提取硅则需要充分利用硅，而当硅影响其他物质的提取效率时则需要脱硅。从已有研究可知，微波固态脱硅不仅速度快效率高，而且有良好的选择性。与经典脱硅法相比较，微波固态脱硅法的环境效果显著，所产生的废水和废弃物量明显少于经典脱硅法。但微波固态脱硅法还存在着工艺条件难以精准控制、试验的放大效应、选择性脱硅前后样品的形貌特征和精微结构、选择性脱硅的立体有择性、有择脱硅的详细机理，以及脱硅后产品的性能和应用等一系列有待进一步研究探明的问题[8]。因此，稻壳脱硅是一项非常具有前景的实验。
4. 计划与进度安排
研究计划及进度：
2022.12.26~2022.01.20 熟悉课题，完成开题报告、英文翻译； 2022.01.21~2022.02.06文献检索，阅读相关资料；
2022.02.07~2022.03.01写文献综述，并完善实验方案；
5. 参考文献
[1] 陈龙,高枫,黄飞,陈明哲,余贺.稻壳制备活性炭和二氧化硅的研究进展[J].辽宁化工,2010(6):31-34.
[2] 何文修,张智亮,计建炳.稻壳生物质资源利用技术研究进展[J].化工进展,2016(5):1366-1376.
[3] 李煜林,陈正行,李晓萱.稻壳中硅化合物的国内外研究现状[J].食品工业科技,2009(10):333-336.
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
