HDPE与神府煤共混物材料的相容性研究

将煤化学理论与高分子材料科学的新进展相结合，在煤的聚合物特性与结构研究的基础上，探讨了煤基高分子材料制备中的相容化技术及理论，应用常温气流超细粉碎方法，熔融共混技术等首镒制得ＨＤＰＥ与神府３＾－１煤共混体系。研究结果表明，该共混体系为一部分相容体系，煤的加入可以改善ＨＤＰＥ的物理力学性能。神府煤的分子相起相容剂的作用。     

煤基板状C/C复合膜的制备及气体分离性能分析

随着材料科学的发展,气体膜分离技术逐渐替代了传统的聚合物气体分离膜制备技术,成为了当今复合膜制备工艺的主流。文章在分析当前膜制备支撑体的基础上,提出了一种廉价、高效的煤基平板炭膜制备技术,并通过实验验证了利用该技术制备成的C/C复合膜气体分离性能,为今后复合膜制备提供了可靠的实验数据。     

我国煤基石墨资源与制烯潜力

煤基石墨是石墨的重要组成部分,兼具金属和非金属的优良特性,是新兴产业的重要原材料。我国煤基石墨资源储量丰富,开发利用程度低,资源应用潜力巨大。基于当前煤基石墨勘探开发取得的重要成果及现代分析测试技术方法,探讨了接触变质作用叠加岩浆流体热作用的煤基石墨成因机制和演化规律。借助HR-TEM、XRD、Raman及磁阻等测试方法分析了煤基石墨结构表征参数,综合前人以成分指标H/C和结构指标中晶面间距d_(002)及拉曼积分面积比R_2划分煤基石墨与无烟煤的具体值,结合国家政策导向和煤基石墨原材料资源优势及石墨烯采选制备工艺方法,参照太西煤制烯的转化工艺提出以煤基石墨为前驱体制备石墨烯的构想。     

优质铁精矿生产直接还原铁的进展

介绍了直接还原铁的应用，简介绿煤基回转窑法、煤基隧道窑法和煤基转底炉法生产直接还原铁的方法与生产工艺，并对建厂投资和生产成本作了介绍，对进一步用优质铁精矿开发生产直接还原铁提出了看法。     

相容剂对β-PP的β-成核作用的影响

为研究增容β-PP共混物中相容剂对β-成核作用的影响,制备了不同相容剂/β-PP共混物,用DSC和WXRD研究了相容剂/β-PP共混物的结晶行为和结晶形态,加入PP-g-MA和PP-g-GMA对β-成核作用和β-晶含量影响不大,POE-g-MA和EVA-g-MA加入及其用量增加,PP结晶温度降低,β-成核作用加强,β-晶含量提高.     

碳材料的储氢作用

综述了煤基碳材料在氢气储存中的多种作用，如储氢容器材料、储氢添加剂、储氢主体材料和电化学储氢等，提出了储氢合金与碳纳米材料复合是提高储氢材料性能的有效途径。     

PSA用煤基炭分子筛及其制备方法与工艺

阐述了炭分子筛孔隙结构、筛分原理 ,综述了煤基炭分子筛制备方法和工艺 ,并对我国煤基炭分子筛制备中存在的问题及今后的发展提出了建议     

矿源煤基黄腐酸的制备影响因素研究

腐植酸目前广泛应用于国民经济的众多领域,黄腐酸作为腐植酸的核心组成,其制备方法与技术研究引起了国内外的广泛关注。本文简要地分析了黄腐酸的来源,研究了矿源煤基黄腐酸制备方法中的影响因素,对试验数据进行了分析,揭示了矿源煤基黄腐酸制备过程中煤酸比、反应时间以及提取液水含量等因素与黄腐酸提取率之间的函数关系,为黄腐酸的高效制备提供了数学参考模型。     

煤基活性炭定向制备:原理·方法·应用

依托丰富的煤炭资源,我国成为世界上最大的煤基活性炭生产国。简要回顾了我国煤基活性炭工业的起源和发展历程,介绍了煤基活性炭的制备方法、生产工艺及应用现状,分析影响活性炭合理应用的因素,着重讨论了活性炭定向制备的概念、原理、方法及应用,提出了我国活性炭工业发展面临的重要问题和亟待研究的课题。结果表明:活性炭具有发达的孔隙结构,依据其对气、液相中微量成分选择性吸附的能力,在国防、医药、食品、化工行业得到广泛应用,近年来在能源、环境领域发现极大的应用前景;物理活化法是煤基活性炭制备的基本方法,原煤破碎活性炭、柱状活性炭及压块活性炭工艺是目前煤基活性炭的主要工业生产工艺,尤其是压块活性炭工艺,由于产能大、产品质量高且稳定并适于配煤、添加剂调孔,已成为新建、扩建活性炭企业的首选;孔结构、表面化学、形状、机械强度、流体力学性能等是影响活性炭应用的主要因素,"活性炭定向制备"即以用途对活性炭组成、结构和性能的要求为导向,制备具有适宜组成、孔结构、应用性能的活性炭产品,按照煤基活性炭定向制备涉及的指标及相互关系、影响因素、调控方法及难度,以孔结构调节为中心开发煤基活性炭定向制备技术成为主要策略;孔结构调控是在保证活性炭孔隙充分发育的前提下根据应用需求调节活性炭不同尺寸孔在总孔容中的比例,筛选原料煤、配煤、添加剂、优化工艺参数等措施,可以在不同程度上控制炭化过程,使炭化向生成各向同性、非石墨化、反应活性高、初生孔隙发达炭化物的方向发展,为活化阶段活化剂-炭基质间反应速度的调变打下基础,易于孔结构调控;煤基活性炭定向制备技术已应用于低灰高比表面积活性炭、磁性活性炭及兼有双电层电容和法拉第电容的高容量电极炭的研制,此外,在单种活性炭难以满足应用途径对活性炭提出的综合性能指标要求的情况下,配炭或是一种有效的解决途径。活性炭孔结构的精准量化调控、中孔活性炭的制备、配炭等研究尚待进一步深入;活性炭应用研究,利用西部高碱煤中内源性碱(土)金属调控煤基活性炭孔结构,开发洁净活性炭生产工艺,是煤基活性炭定向制备面临的新课题。     

聚丙烯/插层改性水滑石纳米复合材料结构与性能研究

采用离子交换法制备了十二烷基磺酸钠和衣康酸共同改性水滑石(LDHs2),FTIR、XRD分析表明,十二烷基磺酸钠和衣康酸能够同时进入水滑石片层之间,层间距有很大提高。利用改性水滑石,通过马来酸酐—苯乙烯共接枝改性聚丙烯相容剂的熔融共混和聚丙烯与水滑石溶液共混制备母粒,然后与聚丙烯分别熔融共混两种方法制备聚丙烯/水滑石纳米复合材料。TEM分析表明,马来酸酐—苯乙烯共接枝改性聚丙烯作相容剂可以使水滑石在聚丙烯基体中达到更好分散。DSC、XRD分析表明,水滑石、相容剂以及聚丙烯对聚丙烯晶型没有影响,但对其结晶速率、结晶度以及晶粒大小有所影响,复合材料中聚丙烯的起始结晶温度、结晶峰温度、结晶速率、结晶度均比纯聚丙烯高,晶粒粒径分布也更均匀。     

煤基固废制备纳米多孔材料研究进展

作为典型的铝硅酸盐固体废物,粉煤灰、煤矸石、气化渣等煤基固废中SiO2和Al2O3含量可达60%～90%,因此可将其作为硅源和铝源以制备具有高附加值的纳米多孔材料。主要综述了国内外利用粉煤灰、煤矸石、气化渣等煤基固废以制备纳孔材料的研究进展与反应机理,并对煤基固废制备纳孔材料进行总结与展望,以期为煤基固废高值化利用的进一步发展提供参考。指出目前煤基固废制备纳孔材料研究大多处在实验室研究阶段,尚未实现工业化生产,需解决合成过程中存在的沸石分子筛产品纯度低、成本高以及环境污染等问题,但以廉价煤基固体废物合成高值化纳孔材料的研究方向极具价值与潜力;合成纳米多孔材料的工艺种类和路线极其多样,难以找到相对普遍适用的方法,其合成机理有待进一步探究,且缺乏利用气化渣或数种煤基固废协同制备沸石分子筛等纳孔材料方面的研究。根据各煤基固废的具体矿相、物化成分等性质,有针对地设计并制备特定的纳孔材料,可发挥纳孔材料具有较大的比表面积、较窄的孔径分布、较大的孔隙体积等优良性质,使其具有良好的吸附能力。未来研究可集中于寻找更加经济、简便的活化和后续处理方法以提高纳孔材料的纯度和固体原料转化率,缩短工艺流程、减少药品消耗、降低合成成本以实现工业化生产,提高纳孔材料的性能如增大比表面积和孔隙体积等,开发多种煤基固废协同作用制备工艺及探究协同机理以求优势互补。     

双碳目标下“煤基固废-CO2”协同充填封存技术构想

“双碳”目标的提出给煤炭行业绿色低碳发展带来了新挑战和新要求。针对煤炭开发利用全生命周期过程中“煤基固废-CO₂”双重近零排放的要求，通过探究煤炭开发利用过程中的碳排放源，结合现有充填开采技术，提出了以“煤基固废-CO₂”近零排放为核心的协同充填封存技术构想，以实现煤炭开采与“煤基固废-CO₂”充填封存的“内部闭圈消化”。基于矸石零排放研究团队相关成果，提出了三类功能性充填材料，其中第一、二类充填材料可控制覆岩移动和构筑充填单元体，形成以煤层底板、充填体、煤柱及上覆顶板为边界，地质盖层为最后屏障的CO₂地下封存空间；第三类充填材料可与CO₂发生化学反应，实现对CO₂的矿化封存。基于此，分析了“煤基固废-CO₂”协同充填封存的关键问题：煤层赋存地质条件评价；CO₂封存空间稳定性控制；CO₂封存能力估算；CO₂充注效果监测与调控；CO₂封存安全风险应急...     

新疆煤基固体废弃物处置与资源化利用研究

新疆煤炭资源储量丰富,是我国重要的煤炭生产接续区和战略性储备区,开发利用过程中产生的煤基固废合理处置与资源化问题是制约矿区环境保护的难题之一。总结分析了新疆煤基固废的理化特征和分类形式及其产生的地质背景。分析表明:吐哈、准噶尔、伊犁、库拜4大煤田产生的煤基固废的理化特征存在明显地区差异,以低阶烟煤为主的低变质煤田区域的煤矸石多以砂岩、黏土岩、钙质岩为主;通过对典型煤基固废的综合评价,提出了新疆煤基固废梯级资源化利用的产业链布局模式;提出了以煤基固废的就地充填为基础,协同发展保水开采、净水开采、储能开采等煤基固废利用的新方法,探讨了煤基固废-电-化、煤基固废-电-建等高附加值开发利用产业布局模式,详细阐述了煤基固废在发电利用、建材利用、化工产品制备、充填处置及工程填料等方面综合资源化利用方法的原理和技术路线,提出了以合理处置矸石和水资源保护为目标的煤炭资源高效集约化开采技术。研究成果对新疆地区优化煤炭产业布局、煤基固废梯级资源化利用及矿区生态环境保护具有重要的指导意义。     

PP-g-MA增容rPET/β-PP共混物中的β-成核作用

为降低rPET对PP的β-成核作用影响和提高共混物的β-PP含量,采用不同方法制备了PP-g-MA增容rPET/β-PP共混物,用DSC研究了不同制备方法、PP-g-MA与rPET用量、熔融温度及时间,升降温速率等对增容共混物中PP的β-成核作用影响.结果表明,在rPET已结晶的PP熔体中加入相容剂和β-CC,可制备高含量β-晶的PP/rPET共混物.虽然加入rPET降低了β-PP的β-成核作用,但加入PP-g-MA可明显提高共混物中PP的β-成核作用和β-晶含量.熔融温度高、熔融时间长和降温速率快,有利于形成β-晶.     

高强铜基合金材料的研究与应用现状

评述高强耐热铜合金，高强导电性铜合金，高强耐磨模用铜合金、高强耐腐蚀性铜合金和超高弹性功能材料用钢合金的研究和应用，介绍合金的制备方法，组成与结构主要性能指标，适用范围，改进方向和发展趋势。     

十八烷基三甲基氯化铵改性煤基活性炭对水中硝酸盐的吸附研究

近年来我国城市饮用水中不断出现硝酸盐超标的问题,严重影响了饮用水水质,威胁人体健康。为了进一步提高去除水中硝酸盐的效果,我们研发了一种经济高效的水中硝酸盐吸附剂——十八烷基三甲基氯化铵改性煤基活性炭(OTAC-GAC),采用正交实验方法确定了OTAC-GAC的最优制备条件和对水中硝酸盐的最大吸附效能,并通过动力学吸附拟合和表面物化特性分析探究了OTAC-GAC对水中硝酸盐的吸附机理。研究表明,当以煤基活性炭为母体、以OTAC为改性剂时,季铵盐改性煤基活性炭的最佳制备条件为:改性剂浓度5 mmol/L,改性温度20℃,改性时间2 h;优化后的OTAC-GAC对硝酸盐的最大吸附量为22.05 mg/g,比改性前提高了15.31 mg/g,且OTAC-GAC对硝酸盐的吸附符合准二阶动力学吸附模型(R~2=0.999)、Langmuir等温吸附模型(R~2=0.913)和D-R等温吸附模型;此外,与改性前相比,OTAC-GAC的总孔容量减少了47%,N元素含量提高了44%,碱性官能基团含量增加了3.4倍,说明改性后带正电、含氮的OTAC已成功负载在煤基活性炭表面孔隙内,从而可推测出改性煤基活性炭去除硝酸盐的主要机理为离子交换和静电吸附作用,为保障饮用水安全奠定了理论基础。     

矿物/聚合物复合高吸水材料制备及性能研究

对矿物/聚合物复合高吸水材料制备和性能进行了研究,提出了影响材料性能的改进方向。     

冷喷涂表面技术沉积机理及其应用关键技术研究

目的 为了在金属新材料、材料表面改性、纳米涂层、增材制造、稀土高值利用等研究领域形成自身特色,拓展冷喷涂技术应用范围,使冷喷涂涂层、修复层和增材构件得到更广泛的应用。方法 在研究了进口冷喷涂系统设计原理和材料学的基础上,分析了冷喷涂沉积机理,研发了多种具有独特性能的新型冷喷涂涂层制备关键技术。结果 已研发了Cu-Fe原位合金箔材冷喷涂制备技术、新型Cu-Fe合金导热导磁涂层冷喷涂制备技术、Cu/Fe复合材料/零部件冷喷涂制备技术、氧化镧掺杂铝/纳米TiO2复合功能涂层冷喷涂制备技术。结论 通过冷喷涂技术可获得均匀致密且无氧化物的涂层,几乎适用于所有金属及其合金的沉积成膜、零部件修复、增材制造等,同时也适用于多种陶瓷涂层、有机聚合物涂层、复合涂层和纳米涂层的制备,已成为研发非晶、纳米和新型复合材料涂层的有效手段。     

云南小发路无烟煤基石墨烯制备与谱学表征

为研究云南小发路无烟煤制备煤基石墨烯及其谱学特征,采用改良的Hummers氧化还原法制备煤基石墨烯,并综合利用透射电镜(TEM),X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等表征手段对原煤以及过程产物的化学结构进行表征,结果表明高温石墨化显著改善了小发路无烟煤的微晶结构,晶粒尺寸增加,平均芳香层数可达54.84,有利于后续氧化插层形成氧化石墨烯;氧化反应产生了大量含氧官能团,增加了煤基氧化石墨烯的缺陷度(I_(D1)/I_G=2.06),层间距可达0.790 nm;还原氧化石墨烯表面含氧官能团大幅度减少,缺陷度减小至1.58,芳构碳的有序度增加,成功制得煤基石墨烯;透射电镜下发现小发路无烟煤晶格条纹大部分为无定向弯曲,层间堆垛较厚,所制备的煤基石墨烯则呈透明薄层状,表面含有较多翘曲,边缘处可观察到线性晶格条纹,层数达3～5层。小发路无烟煤的含氧官能团以酚、醇、醚、酯为主,羧基含量较低,羟基共检测到环状羟基、与醚作用形成氢键的羟基、羟基间氢键相连的羟基、与芳香体系形成氢键的羟基以及自由羟基等5种,氧化后的煤基氧化石墨烯表面含氧官能团以醚和/或环氧化物、自缔合羟基和OH—醚氧键/环状羟基和羧基为主,而还原后煤基石墨烯中剩余的少量含氧官能团主要为醚和/或环氧化物,其稳定性较强,通过水合肼还原难以消除。     

发动机用新型钨基合金的制备及其性能

通过分析国外电动机用钨合金成分及测定其力学性能，设计并制备出与国外样品匹配的新型钨合金。通过控制料浆粘度，克服了机械混料方法中成分偏析的缺点。采用物理、化学法等手段对所研制的钨合金进行了相关性能测试，结果表明：其性能指标达到国外同类产品的性能指标。