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多晶硅副产物四氯化硅的资源化及其在茶油精制中的应用

作　者: 吴明明
导　师: 王吉清
学　校: 湖南工业大学
专　业: 生物医学工程
关键词: 二氧化硅 四氯化硅 3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES) 茶油
分类号: TQ127.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


随着多晶硅产业的发展,妥善处理多晶硅产业中的副产物SiCl4,实现SiCl4无害化应用产业化,成为多晶硅和太阳能产业急需解决的问题。为了探索处理多晶硅副产物SiCl4之路,本论文以SiCl4为原料,采用沉淀法制备出了理化性能优越的二氧化硅粉末,并在此基础上采用3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）将SiO2粒子表面修饰上氨基（-NH2）官能团,获得表面功能化的SiO2粒子,利用凯氏定氮法对SiO2表面的氨基含量进行了测定,确定了最佳修饰条件下SiO2表面氨基（-NH2）的含量。最后初步考察了氨基功能化的SiO2在茶油脱酸过程中的应用。本文主要开展了一下主要工作:1、以SiCl4和Na2SiO3为原料,聚乙二醇（PEG）为表面活性剂,乙醇为分散剂,采用沉淀法制备出了二氧化硅粒子。通过单因素分析法,确定了反应温度、Na2SiO3浓度、PEG浓度、乙醇添加量、体系pH值等因素对SiO2粒子大小及形貌的影响,最终得到了最优化条件:反应温度50℃、Na2SiO3浓度为0.2mol/L、PEG浓度为3%、乙醇与水的体积比为0.2、体系最终pH值为8,样品采用XRD、SEM、TEM和纳米粒度仪进行表征。2、在制备出了二氧化硅的基础上,采用3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）将SiO2粒子表面修饰上氨基（-NH2）官能团,获得表面功能化的SiO2粒子。采用单因素分析法对反应时间、反应温度、反应溶剂进行分析,利用凯氏定氮法对SiO2表面的氨基含量进行了测定,根据氨基含量的测定结果,确定氨基的最佳修饰条件和最大氨基浓度为0.594mmol/g。同时利用多种测试手段对表面功能化SiO2的组成、结构和粒径分布进行了表征。结果表明APTES较易结合到SiO2粒子上,较好的保留了粒子的原始结构和形态。3、在国内首次将氨基功能化的SiO2应用在茶油中,通过SiO2表面的氨基（-NH2）与茶油中游离脂肪酸的-COOH发生反应形成酰胺键,最后通过离心将反应后的SiO2从茶油中分离出来,以达到除去游离脂肪酸和降低茶油酸价的目的。试验结果表明氨基二氧化硅可以很好的将游离脂肪酸吸附到SiO2表面,并降低茶油的酸价,实现对茶油的脱酸处理。

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 非金属元素及其无机化合物化学工业 > 第Ⅳ族非金属元素及其无机化合物 > 硅及其无机化合物
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