Русский
English
Цели: данное исследование ставит целью оценить перспективность использования золы рисовой шелухи для получения кальций-магниевых силикатов и выявить различия процессов твердофазного синтеза волластонита и диопсида на основе золы рисовой шелухи.
Методы. Для анализа полученных образцов синтетического волластонита и диопсида использовали рентгенографический количественный фазовый анализ. Пористость кальций-магниевых силикатов оценивали статическим волюметрическим способом по методу низкотемпературной адсорбции азота. Элементный состав образцов определяли с помощью энергодисперсионного детектора Oxford INCA X-max 80, электронно-микроскопический анализ проводили при помощи растрового микроскопа Jeol JSM7001F.
Результаты. Экспериментальные данные по сравнению свойств синтезированных диопсида и волластонита показали, что для волластонита характерна большая пористость и средний размер частиц, по сравнению с диопсидом ввиду более низкой температуры твердофазного синтеза. Структура синтетического волластонита отличается наличием крупных включений неправильной формы с небольшим количеством игольчатых частиц, у синтезированного диопсида игольчатые частицы отсутствуют, для включений характерен меньший размер и равномерное распределение по объему.
Выводы. При получении кальций-магниевых силикатов методом твердофазного синтеза на основе золы рисовой шелухи выход конечного продукта синтетического диопсида существенно выше, чем синтетического волластонита. Процесс синтеза диопсида является менее трудоемким и продолжительным, но более энергозатратным в связи с более высокой температурой синтеза диопсида.
Методы. Для анализа полученных образцов синтетического волластонита и диопсида использовали рентгенографический количественный фазовый анализ. Пористость кальций-магниевых силикатов оценивали статическим волюметрическим способом по методу низкотемпературной адсорбции азота. Элементный состав образцов определяли с помощью энергодисперсионного детектора Oxford INCA X-max 80, электронно-микроскопический анализ проводили при помощи растрового микроскопа Jeol JSM7001F.
Результаты. Экспериментальные данные по сравнению свойств синтезированных диопсида и волластонита показали, что для волластонита характерна большая пористость и средний размер частиц, по сравнению с диопсидом ввиду более низкой температуры твердофазного синтеза. Структура синтетического волластонита отличается наличием крупных включений неправильной формы с небольшим количеством игольчатых частиц, у синтезированного диопсида игольчатые частицы отсутствуют, для включений характерен меньший размер и равномерное распределение по объему.
Выводы. При получении кальций-магниевых силикатов методом твердофазного синтеза на основе золы рисовой шелухи выход конечного продукта синтетического диопсида существенно выше, чем синтетического волластонита. Процесс синтеза диопсида является менее трудоемким и продолжительным, но более энергозатратным в связи с более высокой температурой синтеза диопсида.
1. Верещагин В.И., Меньшикова В.К., Бурученко А.Е., Могилевская Н.В. Керамические материалы на основе диопсида // Стекло и керамика. 2010. № 11. С. 13 – 16.
2. Данилова С.Н., Ярусова С.Б., Буравлев И.Ю., Слепцова С.А., Игнатьева Е.Г., Ягофаров В.Ю., Годиенко П.С., Охлопкова А.А. Модифицирование СВМПЭ волластонитом, синтезированным из отходов борного производства // Полимерные материалы и технологии. 2021 Т. 7. № 1 С. 71 – 82. https://doi.org/10.3390/ma8052480
3. Коробщикова Т.С., Орлова Н.А. Исследование гранулометрического состава волластонита Синюхинского месторождения и его влияния на свойства наполненных полимерных композиций // Лакокрасочные материалы и их применение. 2010. № 5. С. 26 – 29.
4. Карионова Н.П, Вакалова Т.В Процессы твердофазного синтеза волластонита на основе природного и техногенного сырья // Новые огнеупоры. 2009. № 1. С. 18 – 225.
5. Bozadjiev L., Doncheva L. Method for Diopside Synthesis // Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy. 2006. № 41 (2). P. 125 – 128.
6. Fiocco L., Elsayed H., Ferroni L., Bernardo E. Bioactive Wollastonite-Diopside Foams from Preceramic Polymers and Reactive Oxide Fillers // Materials. 2015. № 8 (5). P. 2480 – 2494. https://doi.org/10.3390/ma8052480
7. Hamisah I., Roslinda S., Muhammad A.H., Azman J. Synthesis and Characterization of Nano – Wollastonite from Rice Husk Ash and Limestone // Materials Science Forum. 2013. Vol. 756. № 5. P. 27 – 34. https://doi.org/ 10.4028/www.scientific.net/MSF.756.43
8. Srinath P.A., Azeem P.V., Reddy K., Chiranjeevi Р.В, Prasada R.R. A novel cost-effective approach to fabricate diopside bioceramics for orthopedic applications // Advanced powder technology. 2021. Vol. 32. № 3. P. 875 – 884. https://doi.org/ 10.1016/j.apt.2021.01.038
9. Готлиб Е.М., Твердов И.Д., Ямалеева Е.С., Ха Т.Н.Ф. Оптимизация температуры получения синтетического воллатонита на базе рисовой шелухи // Бутлеровские сообщения. 2020. Т. 63. № 8. C. 18 – 23. https://doi.org/10.37952/ROI-jbc-01/20-63-8-18
10. Tverdov I.D, Dutova V.S, Gotlib E.M., Galimov E.R. Wollastonite and diopside containing fillers of epoxy polymers based on carbonized rice // Proceedings of the International Conference “Scientific research of the SCO countries: synergy and integration” – Reports in English. Р.119-124 (November 6, 2024 Beijing, PRC). ISBN 978-5-905695
11. Pham T.K., Tran T.T.L., Pham T.L.T., Tran P.Q.N., Nguyen H.T., Mohd M.A.B.A. A Novel Study on Using Vietnam Rice Hush Ash and Cullet as Environmental Materials // MATEC Web of Conferences 97. 2017. Vol. 97. https://doi.org/ 10.1051/matecconf/20179701118
12. Le V.H., Thuc C.N.H., Thuc H.H. Synthesis of silica nanoparticles from Vietnamese rice husk by sol – gel method // Nanoscale Res Lett 8. 2013. Vol. 58. https://doi.org/10.1186/1556-276X-8-58
13. Ха Тхи Нья Фыонг Эпоксидные композиции, наполненные природным волластонитом и синтетическим силикатом кальция на основе золы рисовой шелухи, Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, 2021. 156 с.
14. Готлиб Е.М., Фыонг Ха Получение синтетического волластонита с использованием рисовой шелухи // Вестник технологического университета. 2019. T. 22. № 7. C. 42 – 46.
15. Твердов И.Д., Ямалеева Е.С., Готлиб Е.М., Холин К.В., Султанов Т.П. Изучение фазовых превращений в процессе твердофазного синтеза диопсида на основе золы рисовой шелухи // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий (ВГУИТ). 2024. Т. 86. № 2. С. 277 – 283. https://doi.org/ 10.20914/2310-1202-2024-2-277-283
16. Соболев Б.М., Куриный В.В., Марьин С.Б. Основы технологии получения металлов и сплавов (получение железа, чугуна и стали): учебное пособие. Комсомольск-на-Амуре: ФГБОУ ВПО «КнАГТУ». 2014. 168 с.
17. Gotlib E.M., Ha Thi Nha Phuong, Nguyen Thi Thanh Huyen, Tran, Thi Phuong, Tran Thi Thanh Thao Tổng hôp wollastonite tren co so tro trau ung dung lam chat don trong nhu'a epoxy va mot so tinh chat cua chung // Journal analytical sciences. 2022. Vol. 27. № 1.
18. Соколова А.Г., Габдулхаев К.Р., Готлиб Е.М. Свойства и фазовый состав силикатных наполнителей, полученных на основе различных продуктов переработки рисовой шелухи // Пожаровзрывобезопасность. 2025. Т. 34. № 1. С. 32 – 39. https://doi.org/10.22227/0869-7493.2025.34.01.32-39
19. Твердов И.Д., Соколова А.Г., Готлиб Е.М. Влияние содержания борной кислоты на фазовый состав кальций-магниевых силикатов на основе карбонизированной рисовой шелухи // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2025. № 2. C. 24 – 27.
20. Соколова А.Г., Готлиб Е.М. Синтетический волластонит и диопсид на основе золы рисовой шелухи как наполнители эпоксидных композиционных материалов // Вестник Сибирского государственного индустриального университета. 2025. № 3 (53). С. 34 – 42.
2. Данилова С.Н., Ярусова С.Б., Буравлев И.Ю., Слепцова С.А., Игнатьева Е.Г., Ягофаров В.Ю., Годиенко П.С., Охлопкова А.А. Модифицирование СВМПЭ волластонитом, синтезированным из отходов борного производства // Полимерные материалы и технологии. 2021 Т. 7. № 1 С. 71 – 82. https://doi.org/10.3390/ma8052480
3. Коробщикова Т.С., Орлова Н.А. Исследование гранулометрического состава волластонита Синюхинского месторождения и его влияния на свойства наполненных полимерных композиций // Лакокрасочные материалы и их применение. 2010. № 5. С. 26 – 29.
4. Карионова Н.П, Вакалова Т.В Процессы твердофазного синтеза волластонита на основе природного и техногенного сырья // Новые огнеупоры. 2009. № 1. С. 18 – 225.
5. Bozadjiev L., Doncheva L. Method for Diopside Synthesis // Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy. 2006. № 41 (2). P. 125 – 128.
6. Fiocco L., Elsayed H., Ferroni L., Bernardo E. Bioactive Wollastonite-Diopside Foams from Preceramic Polymers and Reactive Oxide Fillers // Materials. 2015. № 8 (5). P. 2480 – 2494. https://doi.org/10.3390/ma8052480
7. Hamisah I., Roslinda S., Muhammad A.H., Azman J. Synthesis and Characterization of Nano – Wollastonite from Rice Husk Ash and Limestone // Materials Science Forum. 2013. Vol. 756. № 5. P. 27 – 34. https://doi.org/ 10.4028/www.scientific.net/MSF.756.43
8. Srinath P.A., Azeem P.V., Reddy K., Chiranjeevi Р.В, Prasada R.R. A novel cost-effective approach to fabricate diopside bioceramics for orthopedic applications // Advanced powder technology. 2021. Vol. 32. № 3. P. 875 – 884. https://doi.org/ 10.1016/j.apt.2021.01.038
9. Готлиб Е.М., Твердов И.Д., Ямалеева Е.С., Ха Т.Н.Ф. Оптимизация температуры получения синтетического воллатонита на базе рисовой шелухи // Бутлеровские сообщения. 2020. Т. 63. № 8. C. 18 – 23. https://doi.org/10.37952/ROI-jbc-01/20-63-8-18
10. Tverdov I.D, Dutova V.S, Gotlib E.M., Galimov E.R. Wollastonite and diopside containing fillers of epoxy polymers based on carbonized rice // Proceedings of the International Conference “Scientific research of the SCO countries: synergy and integration” – Reports in English. Р.119-124 (November 6, 2024 Beijing, PRC). ISBN 978-5-905695
11. Pham T.K., Tran T.T.L., Pham T.L.T., Tran P.Q.N., Nguyen H.T., Mohd M.A.B.A. A Novel Study on Using Vietnam Rice Hush Ash and Cullet as Environmental Materials // MATEC Web of Conferences 97. 2017. Vol. 97. https://doi.org/ 10.1051/matecconf/20179701118
12. Le V.H., Thuc C.N.H., Thuc H.H. Synthesis of silica nanoparticles from Vietnamese rice husk by sol – gel method // Nanoscale Res Lett 8. 2013. Vol. 58. https://doi.org/10.1186/1556-276X-8-58
13. Ха Тхи Нья Фыонг Эпоксидные композиции, наполненные природным волластонитом и синтетическим силикатом кальция на основе золы рисовой шелухи, Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, 2021. 156 с.
14. Готлиб Е.М., Фыонг Ха Получение синтетического волластонита с использованием рисовой шелухи // Вестник технологического университета. 2019. T. 22. № 7. C. 42 – 46.
15. Твердов И.Д., Ямалеева Е.С., Готлиб Е.М., Холин К.В., Султанов Т.П. Изучение фазовых превращений в процессе твердофазного синтеза диопсида на основе золы рисовой шелухи // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий (ВГУИТ). 2024. Т. 86. № 2. С. 277 – 283. https://doi.org/ 10.20914/2310-1202-2024-2-277-283
16. Соболев Б.М., Куриный В.В., Марьин С.Б. Основы технологии получения металлов и сплавов (получение железа, чугуна и стали): учебное пособие. Комсомольск-на-Амуре: ФГБОУ ВПО «КнАГТУ». 2014. 168 с.
17. Gotlib E.M., Ha Thi Nha Phuong, Nguyen Thi Thanh Huyen, Tran, Thi Phuong, Tran Thi Thanh Thao Tổng hôp wollastonite tren co so tro trau ung dung lam chat don trong nhu'a epoxy va mot so tinh chat cua chung // Journal analytical sciences. 2022. Vol. 27. № 1.
18. Соколова А.Г., Габдулхаев К.Р., Готлиб Е.М. Свойства и фазовый состав силикатных наполнителей, полученных на основе различных продуктов переработки рисовой шелухи // Пожаровзрывобезопасность. 2025. Т. 34. № 1. С. 32 – 39. https://doi.org/10.22227/0869-7493.2025.34.01.32-39
19. Твердов И.Д., Соколова А.Г., Готлиб Е.М. Влияние содержания борной кислоты на фазовый состав кальций-магниевых силикатов на основе карбонизированной рисовой шелухи // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2025. № 2. C. 24 – 27.
20. Соколова А.Г., Готлиб Е.М. Синтетический волластонит и диопсид на основе золы рисовой шелухи как наполнители эпоксидных композиционных материалов // Вестник Сибирского государственного индустриального университета. 2025. № 3 (53). С. 34 – 42.
Соколова А.Г., Готлиб Е.М. Сравнение эффективности использования золы рисовой шелухи для твердофазного синтеза волластонита и диопсида // Chemical Bulletin. 2026. Том 9. № 1. https://doi.org/10.58224/2619-0575-2026-9-1-1