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ES2688090B2 - PROCEDURE FOR OBTAINING BIOSILICE FROM CASCARA DE ARROZ - Google Patents
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PROCEDURE FOR OBTAINING BIOSILICE FROM CASCARA DE ARROZ Download PDF

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ES2688090B2 ES201730465A ES201730465A ES2688090B2 ES 2688090 B2 ES2688090 B2 ES 2688090B2 ES 201730465 A ES201730465 A ES 201730465A ES 201730465 A ES201730465 A ES 201730465A ES 2688090 B2 ES2688090 B2 ES 2688090B2
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Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

PROCEDIMIENTO PARA LA OBTENCIÓN DE BIOSÍLICE A PARTIR DE CÁSCARA DE ARROZPROCEDURE FOR OBTAINING BIOSYLLISM FROM RICE SHELL

Campo de la invenciónField of the Invention

La presente invención se encuadra en el campo general de la síntesis de biomateriales y en particular se refiere a un procedimiento para la obtención de biosílice a partir de la cáscara de arroz y al uso de dicha biosílice.The present invention falls within the general field of biomaterial synthesis and in particular it relates to a process for obtaining biosilicate from rice husk and the use of said biosilicate.

Estado de la técnicaState of the art

La sílice mesoporosa es actualmente uno de los materiales industriales más importantes cuyo interés radica en sus múltiples aplicaciones, tales como la de absorbente, aislante, sensor, como obleas para fotovoltaica, soporte en procesos de separación y catálisis entre otros. En los últimos años, también se ha utilizado en el campo de la biomedicina para la liberación controlada de fármacos y como biosensor. La utilización de este material como soporte en catálisis proporciona estabilidad y la mejora en el conversión y selectividad de los productos deseados y además de permitir el reciclado del catalizador una vez terminado el ciclo de reacción aumentando de esta manera la eficacia del proceso.Mesoporous silica is currently one of the most important industrial materials whose interest lies in its multiple applications, such as absorbent, insulator, sensor, as photovoltaic wafers, support in separation processes and catalysis among others. In recent years, it has also been used in the field of biomedicine for controlled drug release and as a biosensor. The use of this material as a support in catalysis provides stability and improvement in the conversion and selectivity of the desired products and in addition to allowing the catalyst to be recycled once the reaction cycle is finished, thereby increasing the efficiency of the process.

En los últimos años, la biomasa se ha convertido en una fuente de recursos en química sostenible, con grandes aplicaciones en la síntesis de materiales porosos, compuestos químicos y biocombustibles.In recent years, biomass has become a source of resources in sustainable chemistry, with large applications in the synthesis of porous materials, chemical compounds and biofuels.

El silicio es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre. A pesar de esto, los procesos para sintetizar nanomateriales silíceos suelen ser complejos y caros ya que requieren un alto consumo energético.Silicon is the second most abundant element in the earth's crust. Despite this, the processes to synthesize siliceous nanomaterials are usually complex and expensive since they require high energy consumption.

Hasta el día de hoy, varios métodos han sido desarrollados para llevar a cabo la síntesis de estos materiales porosos donde en la mayoría de los casos un precursor silíceo, como un alcóxido de silicio (tetraetroxisilano) se utiliza como fuente de sílice. Estos métodos son efectivos para la síntesis de materiales nanoestruturados ya que permiten controlar el tamaño de partícula, su morfología y la porosidad. Sin embargo, sus principales desventajas son su elevado coste y su baja sostenibilidad.To date, several methods have been developed to carry out the synthesis of these porous materials where in most cases a siliceous precursor, such as a silicon alkoxide (tetraetroxysilane) is used as a source of silica. These methods are effective for the synthesis of nanostructured materials since they allow the control of particle size, morphology and porosity. However, its main disadvantages are its high cost and its low sustainability.

Los alcóxidos de silicio que se usan en el diseño de materiales nanoestructurados se sintetizan a partir de una serie de etapas que parten de la reducción carbotérmica de sílice en bruto, como la arena, necesitando mucha energía, además, no son compatibles con el medio ambiente. Debido a estos inconvenientes, por un lado, se están diseñando nuevas rutas sintéticas más económicas y sostenibles, y por otro, se están usando fuentes alternativas para la producción de sílice mesoporosa, de tal forma que son aspectos fundamentales para el avance de la producción de materiales silíceos con altas prestaciones para satisfacer así el aumento de la demanda actual de dichos materiales.The silicon alkoxides used in the design of nanostructured materials are synthesized from a series of stages that start from the carbothermal reduction of silica Rough, like sand, needing a lot of energy, they are not compatible with the environment. Due to these inconveniences, on the one hand, new, more economical and sustainable synthetic routes are being designed, and on the other, alternative sources are being used for the production of mesoporous silica, so that they are fundamental aspects for the advancement of the production of Siliceous materials with high performance to meet the increase in current demand for such materials.

La cáscara de arroz (RH) es un subproducto de la biomasa que se obtiene tras la molienda del arroz. Este residuo agrícola contiene hasta un 20% en peso de sílice, la cual se encuentra en la forma hidratada (SiO2, con un 5-15% H2O). El silicio es un elemento importante para el crecimiento del arroz, que se encuentra presente en forma de ácido silícico soluble en agua, para posteriormente precipitar en la cáscara de arroz en forma de sílice amorfa.Rice husk (RH) is a byproduct of biomass that is obtained after milling rice. This agricultural residue contains up to 20% by weight of silica, which is in the hydrated form (SiO 2 , with 5-15% H 2 O). Silicon is an important element for the growth of rice, which is present in the form of water-soluble silicic acid, to subsequently precipitate in the rice husk in the form of amorphous silica.

Con un contenido del 20-25% de sílice en peso seco, las cantidades de biomasa que se obtienen de este residuo ofrece una gran oportunidad para la producción de materiales silíceos nanoestructurados para aplicaciones industriales. Tan solo en 2012, la producción mundial de arroz fue aproximadamente 738 millones de toneladas, lo que significa que, a nivel mundial, se generaron alrededor de 148-185 millones de toneladas de biomasa de cáscara de arroz.With a content of 20-25% silica in dry weight, the amounts of biomass obtained from this residue offer a great opportunity for the production of nanostructured siliceous materials for industrial applications. In 2012 alone, world rice production was approximately 738 million tons, which means that around 148-185 million tons of rice husk biomass were generated worldwide.

Un factor determinante a la hora de elegir la cáscara de arroz como biomasa para la producción de alto valor añadido es que es un producto de desecho. Las aplicaciones de la cáscara de arroz en la industria están limitadas debido a su bajo valor nutricional, su naturaleza resistente y su alto contenido en cenizas después de su calcinación. Por todo esto, la valorización de este residuo es una gran alternativa a su actual almacenamiento, quema en calderas o su utilización como lecho para animales. Otra ventaja de usar la cáscara de arroz en comparación al uso de cenizas procedentes de residuos agroalimentarios es que no es necesario realizar un tratamiento térmico para obtener un producto final con buenas características, obteniendo de esta manera un producto de excelentes propiedades sin el gasto de energía y la producción de contaminantes derivados de este tratamiento.A determining factor when choosing rice husk as biomass for the production of high added value is that it is a waste product. The applications of the rice husk in the industry are limited due to its low nutritional value, its resistant nature and its high ash content after calcination. For all this, the recovery of this waste is a great alternative to its current storage, burning in boilers or its use as a bed for animals. Another advantage of using the rice husk in comparison to the use of ashes from agri-food waste is that it is not necessary to perform a heat treatment to obtain a final product with good characteristics, thus obtaining a product of excellent properties without energy expenditure and the production of contaminants derived from this treatment.

El proceso mecano-químico de la molienda, utilizado en la síntesis de los nanomateriales, ha surgido recientemente como una tecnología muy prometedora en la cual la energía generada durante el proceso de molienda ha demostrado que es capaz de romper y formar enlaces en compuestos químicos así como generar nuevas especies superficiales en la síntesis de materiales. Así mismo la extracción asistida por microondas es una técnica determinante para la obtención de la sílice a partir de la cáscara de arroz. El mejor calentamiento de los procesos asistidos por microondas se traduce en una mayor conversión, condiciones de trabajo más suaves y tiempos de síntesis más cortos.The mechanochemical process of milling, used in the synthesis of nanomaterials, has recently emerged as a very promising technology in which the energy generated during the milling process has shown that it is capable of breaking and forming bonds in chemical compounds as well. how to generate new surface species in the material synthesis. Likewise, microwave-assisted extraction is a determining technique for obtaining silica from rice husk. The best heating of microwave-assisted processes translates into greater conversion, smoother working conditions and shorter synthesis times.

Los procesos que se han utilizado para la obtención de la biosílice poseen una gran simplicidad, siendo limpios, reproducibles y versátiles en el desarrollo de una amplia gama de nanomateriales avanzados como metales soportados, nanopartículas de óxido metálico y nanocomposites con diversas aplicaciones en catálisis, síntesis orgánica, sensores, transportadores de fármacos o procesos de absorción.The processes that have been used to obtain biosilica have a great simplicity, being clean, reproducible and versatile in the development of a wide range of advanced nanomaterials such as supported metals, metal oxide nanoparticles and nanocomposites with various applications in catalysis, synthesis organic, sensors, drug transporters or absorption processes.

Descripción de la invenciónDescription of the invention

La presente invención soluciona los problemas descritos en el estado de la técnica puesto que, por un lado, se obtiene un producto de valor añadido, biosílice mesoporosa y por otro lado, se consigue la valorización de un residuo procedente de la industria alimentaria, como es la cáscara de arroz.The present invention solves the problems described in the state of the art since, on the one hand, an added value product, mesoporous biosilicate is obtained and on the other hand, the recovery of a residue from the food industry is achieved, as is The rice husk.

Así pues, en un primer aspecto, la presente invención se refiere a un procedimiento para la obtención de biosílice mesoporosa a partir de cáscara de arroz (de aquí en adelante, procedimiento de la presente invención) que comprende las siguientes etapas:Thus, in a first aspect, the present invention relates to a process for obtaining mesoporous biosilicate from rice husk (hereinafter, process of the present invention) comprising the following steps:

a) obtención de partículas de cáscara de arroz mediante molienda y tamizado de la cáscara de arroz,a) obtaining rice husk particles by milling and sieving the rice husk,

b) adición de una solución ácida a las partículas obtenidas en la etapa a), más en particular, la solución ácida es ácido clorhídrico de molaridad comprendida entre 0.25-0.5 M en agua. b) adding an acid solution to the particles obtained in step a), more particularly, the acid solution is hydrochloric acid of molarity between 0.25-0.5 M in water.

c) extracción de la biosílice mediante irradiación de la solución obtenida en la etapa b) en microondas,c) extraction of the biosilica by irradiation of the solution obtained in step b) in the microwave,

En una realización particular, el procedimiento de la presente invención comprende además una etapa adicional de lavado, secado y calcinado de la biosílice obtenida en la etapa c). In a particular embodiment, the process of the present invention further comprises an additional step of washing, drying and calcining of the biosilica obtained in step c).

En una realización particular, la etapa a) se repite al menos una vez.In a particular embodiment, step a) is repeated at least once.

En una realización más en particular de la presente invención, la molienda de la etapa a), se realiza en unas condiciones de al menos 250 rpm, durante al menos 10 minutos. Más en particular, se realiza entre 250 rpm. Preferentemente a 350 rpm. In a more particular embodiment of the present invention, the grinding of step a) is carried out under conditions of at least 250 rpm, for at least 10 minutes. More particularly, it is performed between 250 rpm. Preferably at 350 rpm.

En una realización más en particular de la presente invención, el tamizado de la etapa a), se realiza con tamiz de 0.2 mm - 0.6 mm.In a more particular embodiment of the present invention, the screening of step a) is carried out with a 0.2 mm-0.6 mm sieve.

En una realización más en particular, la irradiación en microondas de la etapa c), se realiza a una temperatura comprendida entre 70-100 ° C durante 30-60 min a 200-300 W.In a more particular embodiment, the microwave irradiation of step c) is carried out at a temperature between 70-100 ° C for 30-60 min at 200-300 W.

En otra realización particular, el lavado y secado de biosílice obtenida en la etapa c) se realiza a una temperatura comprendida entre 80-110°C-,In another particular embodiment, the washing and drying of biosilicate obtained in step c) is carried out at a temperature between 80-110 ° C-,

En otra realización particular, el calcinado de la biosílice obtenida en la etapa c) se realiza a una temperatura comprendida entre 400-800°CIn another particular embodiment, the biosilicate calcining obtained in step c) is performed at a temperature between 400-800 ° C

En otro aspecto, la presente invención se refiere al uso de biosílice mesoporosa obtenida mediante el procedimiento de la presente invención, para la producción de nanomateriales. In another aspect, the present invention relates to the use of mesoporous biosilicate obtained by the process of the present invention, for the production of nanomaterials.

En otro aspecto, la presente invención se refiere a un procedimiento para la obtención de un nanomaterial metálico que comprende:In another aspect, the present invention relates to a process for obtaining a metallic nanomaterial comprising:

i) obtención de biosílice mesoporosa mediante el procedimiento de la presente invención, i) obtaining mesoporous biosilicate by the process of the present invention,

ii) molienda de la biosílice obtenida en la etapa i) junto con un precursor metálicoii) grinding of the biosilica obtained in step i) together with a metal precursor

iii) calcinación del material obtenido en ii) a una temperatura de al menos 300-500°Ciii) calcination of the material obtained in ii) at a temperature of at least 300-500 ° C

En una realización más en particular de la presente invención, la molienda de la etapa ii) se realiza entre 250-500 rpm, durante 10-30 min.In a more particular embodiment of the present invention, the milling of step ii) is carried out between 250-500 rpm, for 10-30 min.

Descripción detallada de la invenciónDetailed description of the invention

En primer lugar, se llevó a cabo la obtención de la biosílice mesoporosa a partir de la valorización del residuo de cáscara de arroz. El gran tamaño de la cáscara de arroz dificulta la posterior extracción en microondas, por lo cual fue necesario el proceso de la molienda para reducir el tamaño de partícula. La extracción de la biosílice se llevó a cabo mediante un proceso asistido por microondas. Para ello una muestra de cáscara de arroz se introdujo en una disolución ácida que posteriormente fue calentada en microondas. Este paso fue crucial para la obtención de la biosílice. El empleo de una disolución ácida eliminó los cationes presentes en la cáscara de arroz con lo que se obtuvo una sílice pura. Por otro lado, el uso del microondas nos proporcionó un calentamiento constante y preciso, y controlado, que nos permitió acortar los tiempos de extracción. Los procesos de lavado, secado y calcinación son cruciales para la obtención de un material más homogéneo y con mayor pureza. First, the mesoporous biosilica was obtained from the recovery of the rice husk residue. The large size of the rice husk makes subsequent microwave extraction difficult, so the grinding process was necessary to reduce the particle size. The biosilica extraction was carried out by a microwave-assisted process. For this, a sample of rice husk was introduced into an acid solution that was subsequently heated in the microwave. This step was crucial to obtain the biosilica. The use of an acid solution eliminated the cations present in the rice husk, resulting in a pure silica. On the other hand, the use of the microwave provided us with constant and precise, controlled heating, which allowed us to shorten the extraction times. The processes of washing, drying and calcination are crucial to obtain a more homogeneous and more pure material.

Tras haber obtenido un material silíceo mesoporoso mediante la valorización del residuo de biomasa, se llevó a cabo la síntesis del catalizador. La técnica utilizada fue la molienda mecano-química.After obtaining a mesoporous siliceous material through the recovery of the biomass residue, the synthesis of the catalyst was carried out. The technique used was mechanical-chemical grinding.

Para la preparación del catalizador se utiliza un precursor de la nanopartícula que se desea soportar (por ejemplo. FeCh, en el caso de depositar nanopartículas de óxido de hierro), ajustando este precursor a la cantidad del metal que queramos en el catalizador (0.5%, 1%, 3%. Etc.)For the preparation of the catalyst, a precursor of the nanoparticle to be supported is used (for example, FeCh, in the case of depositing iron oxide nanoparticles), adjusting this precursor to the amount of metal that we want in the catalyst (0.5% , 1%, 3%. Etc.)

Se introdujeron el precursor del metal junto con la sílice mesoporosa en un molino planetario de bolas donde ocurre el proceso mecano-químico durante la molienda. En este mecanismo se produce la activación de la superficie del material dando como resultado la deshidroxilación durante la molienda, produciéndose de esta manera moléculas de agua en el medio de reacción. En presencia de agua, el precursor del metal, es hidrolizado a hidróxido durante la molienda y posteriormente las altas temperaturas locales (exclusivamente en puntos localizados) facilitan la descomposición de los hidróxidos en nanopartículas de óxido (NPs). Mediante la calcinación del material final que obtenemos durante la molienda, aseguramos que los intermedios del hidróxido formado también se conviertan en óxidos, los cuales se encuentran en forma de nanopartículas en el material final. Asimismo, se obtienen trazas de HCl como subproducto de la generación de las NPs del material RH-Si.The metal precursor was introduced along with the mesoporous silica in a planetary ball mill where the mechanochemical process occurs during grinding. In this mechanism the activation of the surface of the material occurs resulting in dehydroxylation during milling, thus producing water molecules in the reaction medium. In the presence of water, the metal precursor is hydrolyzed to hydroxide during milling and subsequently high local temperatures (exclusively at localized points) facilitate the decomposition of hydroxides into oxide nanoparticles (NPs). By calcining the final material we obtain during grinding, we ensure that the intermediates of the hydroxide formed also become oxides, which are in the form of nanoparticles in the final material. Likewise, traces of HCl are obtained as a byproduct of the generation of the NPs of the RH-Si material.

Ejemplo 1: Obtención de biosílice mesoporosa a partir de cáscara de arroz.Example 1: Obtaining mesoporous biosilicate from rice husk.

La cáscara de arroz se sometió a molienda en un molino planetario de bolas Retsch-PM-100 utilizando un recipiente de 125 ml y dieciocho bolas de acero inoxidable (10 mm diámetro y 5 g de peso cada una) en unas condiciones de molienda de 350 rpm durante 10-15 minutos. El material obtenido de este proceso se tamizó utilizando un tamiz de 0.2 mm y con el material que queda sin tamizar se repite el mismo proceso.The rice husk was subjected to grinding in a Retsch-PM-100 planetary ball mill using a 125 ml container and eighteen stainless steel balls (10 mm diameter and 5 g weight each) under 350 grinding conditions rpm for 10-15 minutes. The material obtained from this process was screened using a 0.2 mm sieve and the same process is repeated with the material that remains un sieved.

Para obtener la biosílice a partir de este residuo, se llevo a cabo la extracción asistida por microondas utilizando el microondas no focalizado ETHOS-ONE. El tamizado de las cáscara de arroz se adicionó a una disolución de HCl de molaridad entre 0.25-0.5 M en agua y posteriormente se sometieron a la irradiación del microondas a 100 °C durante 30-60 minutos con una potencia de 300 W. La solución resultante se lavó con agua destilada, se filtró y por último se secó en estufa a 100 -120 °C entre 6-24 horas. Finalmente, el material se calcinó en una mufla entre 450-650 °C durante 4 horas para la obtención de la biosílice pura (RH-Silica).To obtain the biosilica from this residue, microwave assisted extraction was carried out using the non-focused microwave ETHOS-ONE. The sieve of the rice husk was added to a solution of molarity HCl between 0.25-0.5 M in water and subsequently subjected to microwave irradiation at 100 ° C for 30-60 minutes with a power of 300 W. The solution The resulting was washed with distilled water, filtered and finally dried in an oven at 100-120 ° C between 6-24 hours. Finally the material It was calcined in a flask between 450-650 ° C for 4 hours to obtain the pure biosilica (RH-Silica).

Ejemplo 2: Soporte de nanopartículas de hierro sobre la sílice mesoporosa obtenida en el ejemplo 1.Example 2: Support of iron nanoparticles on the mesoporous silica obtained in example 1.

Para la preparación de un catalizador Fe/RH-Silica, la RH-Silica se sometió a otro proceso de molienda en el mismo molino planetario de bolas (condiciones de molienda óptimas, 350 rpm, 10-15 minutos) junto a una cantidad apropiada del precursor de hierro (FeCh ■ 4 H2O) para llegar al teórico % que se desea en el material final. Terminado el proceso de molienda, el material resultante se calcinó a 400-500 °C durante 4 horas. For the preparation of a Fe / RH-Silica catalyst, RH-Silica underwent another grinding process in the same planetary ball mill (optimal grinding conditions, 350 rpm, 10-15 minutes) together with an appropriate amount of iron precursor (FeCh ■ 4 H 2 O) to reach the theoretical% desired in the final material. After the grinding process was finished, the resulting material was calcined at 400-500 ° C for 4 hours.

Claims (9)

REIVINDICACIONES 1. Procedimiento para la obtención de biosílice mesoporosa a partir de cáscara de arroz que comprende las siguientes etapas:1. Procedure for obtaining mesoporous biosylic from rice husk comprising the following stages: a) obtención de partículas de cáscara de arroz mediante molienda y tamizado de la cáscara de arroz,a) obtaining rice husk particles by milling and sieving the rice husk, b) adición de una solución ácida a las partículas obtenidas en la etapa a),b) adding an acid solution to the particles obtained in step a), c) extracción de la biosílice mediante irradiación de la solución obtenida en la etapa b) en microondas.c) extraction of the biosilica by irradiation of the solution obtained in step b) in the microwave. 2. Procedimiento según la reivindicación 1 que comprende una etapa adicional de lavado, secado y calcinado de la biosílice obtenido en la etapa c).2. The method according to claim 1 comprising an additional step of washing, drying and calcining the biosilica obtained in step c). 3. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la molienda se realiza en unas condiciones de al menos 250 rpm, durante al menos 10 minutos.3. Method according to any of the preceding claims, wherein the grinding is carried out under conditions of at least 250 rpm, for at least 10 minutes. 4. Procedimiento según las reivindicaciones anteriores, donde el tamizado se realiza con tamiz de 0.2 -0.6 mm.4. Method according to the preceding claims, wherein the sieving is carried out with a 0.2-0.6 mm sieve. 5. Procedimiento según las reivindicaciones anteriores, donde la irradiación en microondas se realiza a una temperatura comprendida entre 70-100°C, durante 30-60 minutos a 200-300W5. Method according to the preceding claims, wherein the microwave irradiation is carried out at a temperature between 70-100 ° C, for 30-60 minutes at 200-300W 6. Procedimiento según la reivindicación 2, donde el lavado y secado se realiza a una temperatura comprendida entre 80-110°C.6. Method according to claim 2, wherein the washing and drying is carried out at a temperature between 80-110 ° C. 7. Procedimiento según la reivindicación 2, donde el calcinado se realiza a una temperatura comprendida entre 400-800°C.7. Method according to claim 2, wherein the calcining is performed at a temperature between 400-800 ° C. 8. Procedimiento para la obtención de un nanomaterial metálico que comprende:8. Procedure for obtaining a metallic nanomaterial comprising: i) obtención de biosílice mesoporosa mediante un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-7,i) obtaining mesoporous biosilicate by a method according to any of claims 1-7, ii) molienda de la biosílice obtenida en la etapa i) junto con un precursor metálicoii) grinding of the biosilica obtained in step i) together with a metal precursor iii) calcinación del material obtenido en ii) a una temperatura de al menos 300°C.iii) calcination of the material obtained in ii) at a temperature of at least 300 ° C. 9. Procedimiento según la reivindicación 8, donde la molienda se realiza entre 250-500 rpm, durante 10-30 minutos. 9. Method according to claim 8, wherein the grinding is carried out between 250-500 rpm, for 10-30 minutes.
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WO2012166728A1 (en) * 2011-06-01 2012-12-06 Robert Larsen Materials from rice hull ash
US9051186B2 (en) * 2012-04-11 2015-06-09 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Silicon carbide synthesis from agricultural waste
CZ2014910A3 (en) * 2014-12-16 2016-10-12 Technická univerzita v Liberci Method of purifying biological waste occurring during treatment of agricultural produce characterized by high content of silicon dioxide from undesired accompanying element ions
CZ2015210A3 (en) * 2015-03-26 2016-05-25 Technická univerzita v Liberci Method of obtaining nanoparticles of biomorphic silicon dioxide from plant sections characteristic by the high content thereof

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