ИНТЕГРИРОВАННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДНО-КРЕМНИЕВЫХ НАНОКОМПОЗИТОВ ИЗ БИООТХОДОВ И МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ШЛАМОВ

Аннотация

В работе представлена интегрированная технология получения наноструктурированных углеродно-кремниевых материалов из возобновляемого биосырья (рисовой шелухи) и техногенных отходов. Процесс синтеза включал последовательные стадии карбонизации, активации и деминерализации, что обеспечило формирование высокопористой структуры с развитой удельной поверхностью. Карбонизация проводилась в инертной атмосфере CO₂ при температурах 300–1000 °С, активация — в диапазоне 600–1200 °С, а удаление минеральных примесей — методом модифицированного экстрактора Сокслета. Полученный диоксид кремния находился в рентгеноаморфном состоянии (максимум диффузного пика при 2θ = 24°), имел удельную поверхность 120–150 м²/г и объем пор 0,5–0,8 см³/г. Элементный состав по XRF показал чистоту SiO₂ до 99,7 %. Морфология, исследованная методом SEM, выявила частицы размером около 50 нм с равномерным распределением. FTIR-спектроскопия подтвердила сохранение силоксановых связей Si–O–Si. Разработанная технология позволяет эффективно утилизировать биомассу и техногенные отходы с получением функциональных материалов, пригодных для применения в электрохимических накопителях энергии.