煤沥青基高性能炭纤维的研制

本文叙述了在实验室中以太钢改质煤沥青为原料研制高性能沥青炭纤维的过程。通过对初始沥青原料进行溶剂重整预处理、热聚合调制中间相沥青、熔融纺丝、不熔化及炭化处理，制得了强度最高为３９６０ＭＰａ、模量为２６０ＧＰａ的炭纤维。探讨了中间相沥青调制条件、纺丝和不熔化处理条件及形态缺陷对炭纤维质量的影响。     

煤沥青制备高性能活性炭

以煤沥青为原料,使用ＫＯＨ活化处理制备高品质活性炭。研究了煤沥青热自理温度,碱炭比,活化温度、粒度、脱水温度和脱水时间对活性炭ＢＥＴ表面积和活性炭吸附性能的影响。     

煤沥青基功能碳材料的研究现状及前景

我国煤沥青资源丰富,但深加工技术落后,产品附加值低,实现煤沥青高附加值利用是亟待解决的重大课题。本文介绍了以煤沥青为原料合成高性能功能碳材料的主要技术,重点阐述了以煤沥青为原料制备中间相沥青、多孔碳材料、碳纤维、二维纳米碳材料及碳基复合材料的研究进展。分析表明,高芳香性和高缩合度分子结构所引起的强π-π相互作用是阻碍煤沥青基高性能功能碳材料设计合成的瓶颈问题。通过催化聚合、氧化、共热解等技术手段可有效改善煤沥青分子结构及其物理、化学性质。结合模板复制、物理/化学活化、界面诱导以及催化石墨化等技术可实现多种功能性碳材料结构设计与表面化学性质调控。发展煤沥青分子结构调控新技术作为改善煤沥青基碳材料性能的重要策略,需要系统深入研究。     

煤沥青基多孔碳材料研究进展

煤焦油是焦炭和半焦生产过程中主要的副产物,煤沥青占煤焦油质量的55%～65%甚至更多,其产量在中国巨大,煤沥青资源的高效利用和提高其附属价值是当前煤化工领域难题之一。因煤沥青有含碳高、来源广、低成本的特点,从煤沥青出发制备功能性碳材料是实现煤沥青资源高效利用的有效途径。综述了煤沥青基多孔碳材料的结构特征及分类、制备方法,应用前景,并给出发展建议。     

煤沥青基碳纤维的制备及发展前景

通过对煤沥青的除杂和净化、中间相沥青的介绍,阐述了煤沥青基碳纤维的制备方法和生产工艺。同时对煤沥青基碳纤维市场前景的分析,表明了我国大力发展煤沥青基碳纤维的必要性。结果表明,进一步落实结构材料轻量化、制备高性能的煤沥青基碳纤维符合我国国情的发展需要。     

煤沥青基多孔碳材料对苯酚吸附性能研究

煤沥青基多孔碳材料具有高度发达的比表面积和丰富可调的孔隙结构,且吸附速度快,已广泛应用于水处理、杀菌等环保相关领域。以陕北中低温煤沥青为原料,选用ZnCl₂为活化剂,通过化学与物理活化耦合的方法制备多孔碳材料。分别考察了苯酚溶液初始质量浓度、吸附温度、吸附时间等因素对苯酚吸附性能的影响。结果表明：苯酚溶液浓度为200 mg·L^-1、多孔碳的投加量为0.02 g时,最优吸附温度为45℃,吸附平衡时间为180 min,苯酚吸附量可达107 mg·g^-1。     

煤直接液化残渣衍生碳材料的研究进展

系统介绍了煤直接液化残渣(CLR)的基本性质,总结了CLR在制备高附加价值碳材料领域的最新研究进展,包括由CLR制备多孔碳、碳纳米管与碳纤维、含碳复合物、中间相沥青及所得碳材料在催化、电化学储能、吸波等领域中的应用,并在此基础上对CLR的未来研究方向进行了展望。     

煤沥青利用的新途径—制造碳纤维

我省炼焦工业发展很快,煤焦油加工厂建有多座,煤焦油集中加工也已酝酿多年。沥青是焦油加工所得的主要产品之一,但它的有效利用仍是一个令人困扰的问题。将高温煤焦油进行加工蒸馏,得到的蒸馏残渣即煤焦油沥青(简称煤沥青)约为粗焦油重量的50％,它是一种最复杂的由多环     

煤沥青原料的调制—各向同性纺丝沥青的制备

鞍钢中温煤沥青是由最小分子为三环的蒽、菲和分子量大到1700以上的喹啉不溶物(一次焦化物)等一大群稠环化合物及其衍生物的混合物所组成,要想得到不含杂质、软化点较高和尽量少的喹啉不溶物,必须对煤沥青原料进行分子“剪裁”,也就是用热致改性、溶致改性或两者结合的方式,通过适当的物理变化和化学变化,去掉小分子和大分子,从而得到理想的、分子量适中、分子量分布较窄、成丝性较好、容易预氧化的纺丝级沥青。     

氯化铝作用下煤沥青基中间相炭微球的形成历程研究

添加1%氯化铝的煤沥青在400℃热处理不同时间,得到一系列不溶于吡啶或丙酮的产物,利用SEM和TEM对所得产物进行表征和分析,结合现有理论,研究氯化铝作用下中间相炭微球的形成历程.结果表明,平面大分子首先在氯化铝附近区域生成并富集,面面层积形成片层单元,片层单元析出非球形颗粒,均相成核,同步生长,最终形成小球体.小球体具有接触但不融并的特性,有望高收率地制备中间相炭微球.     

煤沥青基球形活性炭苯酚吸附动态研究

本文采用煤沥青制备了吸附性能良好的球形活性炭，并用动态法研究了苯酚在其上的吸附，获得了苯酚—活性炭体系的吸附等温线及传质扩散系数，这些参数被用于理论预测固定床吸附器的苯酚吸附流出曲线，结果表明实验结果能与理论预测相符甚好，动态法研究吸附能获取对吸附工程设计有益的设计参数。     

煤沥青材料的应用及其发展前景

煤沥青分为低温、中温、高温煤沥青。介绍了煤沥青的种类与性能,论述了中温煤沥青作为基础材料用作黏结剂、浸渍剂、碳纤维、涂料,道路沥青等的应用,讨论了煤沥青用作石墨电极、电炭、防腐材料、结构材料、燃料油以及在道路沥青方面的发展前景。     

煤沥青作为筑路材料的研究进展

简述了煤沥青的组成和性质,综述了煤沥青改性后用作筑路材料、煤沥青和石油沥青混合料用作筑路材料的研究进展及其毒性防治,展望了筑路用煤沥青材料的研究新方向及应用前景。     

煤沥青高附加值产品开发的探讨

对煤焦油沥青进行深加工以提高沥青产品的附加值是煤焦油加工中的一个重要问题。概述了煤焦油沥青深加工技术现状，并对改质沥青（浸渍剂、粘合剂、中间相）、碳纤维、针状焦等高附加值产品的技术开发、生产及应用进行了分析。     

二乙烯基苯改性煤沥青的热解行为研究

研究了二乙烯基苯(DVB)改性中温煤沥青的常压热解行为.采用SEM,TG-DTG和Raman等技术对改性煤沥青的形貌、热解过程及产物的结构进行表征.研究表明,DVB改性煤沥青中出现粒状物聚集体,改性前后煤沥青的热解行为发生了很大的变化;通过常压热解DVB改性煤沥青,可制备出粒径小于5μm且有序度较低的炭微球.     

正交实验用于煤沥青基活性炭的工艺优化

介绍了正交实验法用于煤沥青基活性炭的研制,在固定碱炭比的条件下,分析了炭化温度(A)、炭化时间(B)、活化温度(C)及活化时间(D)四因素对活性炭比表面积的影响。通过直观分析和方差分析可知,四因素中对BET比表面积影响次序为:B>D>A>C,从而找出制备煤沥青基活性炭的最优工艺条件A3B1C1D2,并且在炭化温度为450℃、炭化时间为30min、活化温度为800℃和活化时间为100min的条件下制备出比表面积为1846m2/g的活性炭。     

煤沥青纤维的不熔化处理

采用空气预氧化方法进行煤沥青纤维的不熔化处理,用红外光谱定性描述了预氧化过程,并运用动力学进行了定量计算,求出了增重为3％时,不同直径的纤维在不同温度下所需的预氧化时间。     

煤沥青的改性研究进展

介绍了传统的煤沥青改性方法,综合概述了国内外对煤沥青的流变性、结焦性、中间相的形成以及煤沥青对石油焦的润湿性和渗透性等方面的研究进展,进一步介绍了环保沥青方面的研究现状。在此基础上对煤沥青的改性研究前景进行了展望。