脱除煤沥青中3,4-苯并芘及其机理研究

以聚乙二醇和三聚甲醛为复合改性剂,采用聚合物改性法脱除煤沥青中致癌多环芳烃3,4-苯并芘,在复合改性剂比例(聚乙二醇与三聚甲醛的比)为4∶6时脱除率可达76.0%。元素分析结果表明,改性煤沥青的C、S元素含量降低,H元素含量升高,C/H值和芳香度(fa)降低,说明改性煤沥青的软化点降低、体系的稳定性下降。红外光谱分析结果表明,聚乙二醇与3,4-苯并芘的反应属于O-烷基化反应,三聚甲醛与3,4-苯并芘的反应属于C-烷基化反应。     

蒽烷基化和烷基转移合成2-戊基蒽工艺研究

2-戊基蒽是氧化法合成2-戊基蒽醌工艺的关键原料。以蒽和叔戊醇为原料经Friedel-Crafts烷基化合成了2-戊基蒽,由核磁共振氢谱(1H NMR)表征其结构,并考察催化剂、溶剂、反应物的量比、温度和时间对反应的影响。以烷基化的主要副产物二戊基蒽为原料,经烷基转移反应合成了2-戊基蒽,考察了催化剂、溶剂、温度、时间和反应物的量比对反应的影响。结果表明,AlCl3在烷基化和烷基转移反应中均具有良好的低温催化活性。在最佳烷基化反应条件下,蒽的转化率为92.8%,2-戊基蒽的收率为76.3%;在最佳烷基转移反应条件下,二戊基蒽的转化率为85.0%,2-戊基蒽的收率为68.9%。     

东胜煤有机溶剂分级萃取物的GC/MS分析研究

用气相色谱/质谱联用技术测定了东胜煤有机溶剂萃取物的化学组成，对其化学成分及化合物分布特征进行了研究。结果表明，萃取物主要由烷烃，芳烃和衍生物三种成分组成，其中烷烃主要是正构烷烃；芳烃是萃取物最主要的成分，以萘系，蒽系，菲系，芴系和芘系的0-3烷基取代物为主，和几种高丰度的5-6环稠环芳烃；衍生物主要是多环芳香族含硫化合物，还有一种煤中首次发现的4-氨基-9-芴酮，含氧化合物仅检测到几种。     

煤沥青和石油沥青共混改性的研究进展

煤焦油沥青（简称煤沥青）具有良好的路用性能，可以替代部分石油沥青，降低对外来沥青的依赖，提高煤沥青的资源化利用，但是煤沥青中存在大量毒性多环芳烃（PAHs），限制了它的广泛应用。本文介绍了煤沥青和石油沥青二者共混的改性方法，并对其进行了系统总结，通过对比现有改性沥青的研究，发现当前的改性手段主要以化学方法为主，改性效果最佳，得出改性过程的主要局限在于如何抑制煤沥青中PAHs的毒性，减少对环境的危害；同时分析并阐释了共混改性沥青可能的物理和化学改性过程及作用机理，对下一步的研究方向和发展进行了展望，提出从物理增容剂的开发和化学催化剂的筛选来做进一步的研究，希望为国内外的沥青改性提供一定的借鉴参考。     

氯代芳烃改性煤沥青及其针状焦制备研究

以中温煤沥青为原料,三种氯代芳烃为改性剂,对甲基苯磺酸为催化剂,对煤沥青进行了改性研究.改性煤沥青通过FT-IR和TG进行分析,中间相结构采用光学偏光显微镜进行了观察,针状焦采用XRD分析.结果表明,不同氯代芳烃化合物对改性煤沥青炭化产率有着不同的影响,其光学组织结构中的纤维成分均得到提高:其中,经3-氯硝基苯改性后的炭化产率增加了42.5%,其光学组织呈典型的长程纤维结构;而XRD分析亦表明,002峰位往高角度方向迁移,峰形更加尖锐突出,Lc明显增大都表明石墨化进行较充分.     

苯烷基化的研究进展

芳烃烷基化反应是在催化剂作用下将烷基引入芳环上的反应过程,是有机合成中的一类重要反应。针对苯与甲醇、乙醇和烯烃等不同烷基化试剂的芳烃苯烷基化反应机理、热力学过程、反应条件优化、及对ZSM-5等催化剂的金属、非金属、稀土元素的改性进而改变催化剂的骨架结构、孔道、酸强度、酸量等特征的应用进行了阐述,更深入的理解芳烃苯烷基化在有机合成中的应用和地位。     

微波-吸波介质处理炼焦烟气中五环多环芳烃

五环多环芳烃苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘、二苯并[a,h]蒽属于高环多环芳烃,降解难度高、危害大,其中苯并[a]芘危害性最大,具有很强的致毒性和致癌性。通过竖式电炉模拟制备炼焦烟气,采用微波和吸波介质协同处理的方法,以二氯甲烷和玻璃纤维对多环芳烃进行收集,通过超声波萃取、高效液相色谱法检测技术,定性、定量分析炼焦烟气产生的五环多环芳烃,研究了微波-吸波介质处理五环多环芳烃实验时微波温度,以及吸波介质的质量、粒径、种类等实验因素对4种多环芳烃各分量及总量降解效果的影响。实验结果表明,当微波温度400℃、碳化硅吸波介质6 g时,总的降解率为72%,苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘、二苯并[a,h]蒽降解率分别为79%、75%、72%和48%,处理效果较好,尤其苯并[a]芘降解率最高。     

碱性离子液体碱化制备N-十二烷基化壳聚糖

合成了1-甲基-3-丁基咪唑醋酸盐([Bmim]OAc)、1-甲基-3-丁基咪唑碳酸盐([Bmim]2CO3)及1-甲基-3-丁基咪唑氢氧化物([Bmim]OH)离子液体,由FTIR、1HNMR和元素分析对其结构进行了确证。首先,用离子液体对壳聚糖碱化,再用碱化后壳聚糖与溴代十二烷进行烷基化反应,制备了高取代度的N-十二烷基化壳聚糖。用FTIR、1HNMR、XRD对烷基化产物进行了表征。考察了时间、温度及物料配比对N-十二烷基壳聚糖取代度的影响,得到较佳的反应条件:n([Bmim]OH)∶n(壳聚糖原料)=3∶1,45℃碱化1 h,n(溴代十二烷)∶n(碱化后壳聚糖)=2∶1,烷基化反应温度80℃,反应时间3 h,在该条件下十二烷基壳聚糖的取代度达到81%以上。离子液体重复使用3次后,N-十二烷基壳聚糖的取代度仍大于80%。     

溶剂效应对脱除煤沥青中3,4-苯并芘的影响

研究了单种溶剂、混合溶剂对3,4-苯并芘的溶解选择性及煤沥青溶解量。并以顺丁烯二酸酐为改性剂、硫酸为催化剂,考察了溶剂效应对降低煤沥青中3,4-苯并芘的影响。研究表明,环己烷、甲苯,环己烷、乙酸丁酯组成的混合溶剂具有较好的3,4-苯并芘溶解选择性和合适的煤沥青溶解量。当环己烷∶甲苯=2∶1（体积比）和环己烷∶乙酸丁酯=2∶1（体积比）为反应溶剂时,能够高效地脱除煤沥青中3,4-苯并芘,煤沥青中3,4-苯并芘降低率分别达到88.26%和90.83%。其原因认为是此类溶剂能使包裹在沥青颗粒内部的3,4-苯并芘释放出来,且3,4-苯并芘与改性剂能够形成均相反应体系,大部分不具有致癌性的高相对分子质量环芳烃与改性剂之间形成两相体系,从而提高了改性剂与3,4-苯并芘的有效反应。     

硫化物对铂改性甲苯歧化催化剂性能的影响

研究原料中硫化物种类、含量以及间歇硫化对铂改性甲苯歧化催化剂性能的影响.研究表明,硫的引入会抑制加氢脱烷基反应,通过降低甲乙苯转化率抑制催化剂活性.此外,硫化也有效抑制了芳环的加氢反应,降低芳环损失,不同的硫化物均表现出类似的规律.脱烷基反应及芳烃加氢反应随着原料中硫含量的提高而降低,当硫含量超过100×10-6后,进...     

改性煤沥青的性能研究

通过不同改性剂的复合使用来降低煤沥青的毒性,并考察其路用性能,采用紫外分光光度计分析有毒物质的含量,并对处理后煤沥青的高低温性能及温度敏感性进行了分析.结果表明,处理后煤沥青中的高致癌物苯并[a]芘有很大程度的降低,降低率最大为85.22%,煤沥青的高低温性能尤其是低温性能得到很大改善,对温度的敏感度也有所下降.     

高黏度烷基苊基础油的合成及润滑性能研究

目前润滑基础油主要来源于石油资源,基于我国富煤贫油的现状,开发煤基原料合成润滑基础油的工艺路线具有重要意义。以煤化工过程产生的多环芳烃（苊）和烯烃为原料,以离子液体（[Et₃NH][Al₂Cl₇]）为催化剂通过烷基化反应探索了高黏度润滑基础油的合成。通过调控烯烃（己烯或辛烯）和苊的反应比例,合成了四种不同组成和结构的多烷基苊基础油,通过GC和GC-MS对其成分进行了分析。对不同油品的物化性能指标进行表征,揭示了产物组成结构和性质的关系,烷基苊基础油具有高的黏度（10.1~19.5 mm²·s^-1,100℃）、苯胺点（<63℃）和起始氧化温度（>190℃）;同时,烷基苊作为润滑基础油表现出优良的摩擦学性能,且随着苊环侧链烷基化程度的增加,其抗载荷能力会增强。     

黑腐酸的改性及其对土壤中多环芳烃的洗脱作用

以黑腐酸为原料,进行烷基化反应和磺甲基化反应,得到改性黑腐酸MHA12、MHA16和MHA18。用IR测定了改性物的结构,通过测定不同浓度下改性黑腐酸溶液的表面张力得到改性黑腐酸的临界胶团浓度CMC,并测定了MHA12、MHA16、MHA18对PAHs污染土壤中萘、菲、荧蒽、芘的洗脱效率。结果表明：黑腐酸经过改性后引入了烷基基团和磺甲基基团,具有较好的水溶性和表面活性,MHA12、MHA16、MHA18的临界胶团浓度分别为3.12 g/L、2.78 g/L、2.70 g/L。当MHA溶液浓度超过临界胶团浓度时,MHA12、MHA16和MHA18对萘、菲、荧蒽、芘都具有良好的洗脱能力,可用于多环芳烃污染土壤的修复。     

煤焦油沥青中多环芳烃的研究进展

煤沥青是煤炭炼焦制气时所产生的煤焦油经减压蒸馏后的物质,是一种很有应用价值的资源。尤其是作为黏结剂在炼铝和炼钢新型电极材料生产中无法替代。然而煤沥青中含有以苯并芘(BaP)为代表的致癌多环芳烃类物质,制约了它的广泛使用性。本文结合国内外研究进展,综述了对煤沥青中多环芳烃分析以及脱除的研究进展,并介绍了未来煤沥青中多环芳烃的处理方法及趋势。     

高黏度烷基苊基础油的合成及润滑性能研究

目前润滑基础油主要来源于石油资源，基于我国富煤贫油的现状，开发煤基原料合成润滑基础油的工艺路线具有重要意义。以煤化工过程产生的多环芳烃（苊）和烯烃为原料，以离子液体（[Et₃NH][Al₂Cl₇]）为催化剂通过烷基化反应探索了高黏度润滑基础油的合成。通过调控烯烃（己烯或辛烯）和苊的反应比例，合成了四种不同组成和结构的多烷基苊基础油，通过GC和GC-MS对其成分进行了分析。对不同油品的物化性能指标进行表征，揭示了产物组成结构和性质的关系，烷基苊基础油具有高的黏度（10.1~19.5 mm²·s^-1，100℃）、苯胺点（<63℃）和起始氧化温度（>190℃）；同时，烷基苊作为润滑基础油表现出优良的摩擦学性能，且随着苊环侧链烷基化程度的增加，其抗载荷能力会增强。     

碱性离子液体碱化制备N-十六烷基化壳聚糖

合成了1-甲基-3-丁基咪唑醋酸盐([Bmim]OAc)、1-甲基-3-丁基咪唑碳酸盐([Bmim]2CO3)及1-甲基-3-丁基咪唑氢氧化物([Bmim]OH)离子液体,由FT-IR、1HNMR、13CNMR和元素分析对结构进行了确证。首先用离子液体对壳聚糖碱化,再令碱化后壳聚糖与溴代十六烷进行烷基化反应,制备高取代度的N-十六烷基化壳聚糖。用FT-IR、XRD对烷基化产物进行了表征。考察时间、温度及物料配比对N-十六烷基壳聚糖取代度的影响,得到较佳的反应条件:n([Bmim]OH)∶n(壳聚糖原料)=3∶1,40℃碱化1 h,n(溴代十六烷)∶n(碱化后壳聚糖)=2∶1,烷基化反应温度85℃,反应时间3.5 h,在该条件下十六烷基壳聚糖的取代度达到75%以上。离子液体具有重复使用性,反应后的离子液体重复使用3次后,N-十六烷基壳聚糖的取代度仍>75%。     

插层高岭土改性煤沥青的抗老化性能

在二甲基亚砜(DMSO)插层处理的基础上,利用高岭土以熔融复合的方式改性煤沥青,并研究高岭土的结构状态、煤沥青的老化机理和改性煤沥青的抗老化性能.X射线衍射结果表明:熔融复合过程中高岭土实现了层剥离,透射电镜观察到高岭土在煤沥青基体中呈薄片分散状态.煤沥青氧化是老化的关键,高岭土可能以阻隔空气和延缓传输的方式减少并有效控制了老化反应.与原煤沥青相比,改性煤沥青老化后亚甲基含量增幅降低了42.8%,亚砜基含量增幅降低了32.4%.老化试验进一步证实了高岭土的改性效果,6.0%(质量分数)掺量下针入度比为50.4%,而未改性煤沥青的针入度比仅为35.3%.     

芳烃烷基化中改性分子筛应用进展

介绍了芳烃烷基化中常用几类分子筛的性质与改性途径,其次根据芳烃烷基化反应中原料的不同进行分类,分别介绍了芳烃与烯烃、卤代烃和醇的烷基化反应。芳烃烷基化中分子筛的改性途径主要包括微孔-介孔或微孔-大孔多级孔道结构的改性和分子筛纳米化的引入,主要的改性方法包含：负载硅烷、孔道修饰、碱处理以及分子筛重结晶等。虽然分子筛的结构非常重要,但其的组成和形态对于不同反应也具有不同特征,根据原料的特点设计出适合的分子筛催化剂对于催化反应具有重要意义。     

煤沥青中致癌多环芳烃3,4-苯并芘检测方法的研究

3,4-苯并芘作为多环芳烃的典型代表,广泛存在于煤沥青中,是环境污染中的重要污染物,对其进行检测及防治,对人类环境及生态安全具有重要意义。本文简要论述了煤沥青中致癌多环芳烃3,4-苯并芘的危害及检测方法的研究进展,并提出了我国煤沥青中3,4-苯并芘的检测技术今后的研究重点及方向。     

中低温煤焦油沥青催化聚合制备改质沥青

以中低温煤焦油沥青为原料,采用催化聚合法制备改质沥青,并在中低温煤焦油沥青中加入乙烯焦油和蒽油进行调和来提高改质沥青的流变性能,分别考察反应时间、反应温度及催化剂和交联剂的加入量对改质沥青的软化点、结焦值、甲苯不溶物含量和喹啉不溶物含量的影响。结果表明:加入乙烯焦油和蒽油调和可以有效提高改质沥青的流变性能,催化剂和交联剂按照1∶1的质量比加入,可以有效降低改质沥青的软化点,这是因为酸性催化剂和交联剂之间形成相对均相的反应体系,解决了改质沥青软化点高的问题。采用调和中低温煤焦油沥青制备改质沥青,筛选出的最佳工艺条件为:反应温度370℃,反应时间7h,催化剂和交联剂的加入量2.5%,该条件下制备的改质沥青的性质符合工业标准YB/T 5194-2015的要求,改质沥青的软化点为120℃,结焦值为56.28%,甲苯不溶物含量为30.52%,喹啉不溶物含量为8.21%,β树脂含量为22.31%。采用傅立叶变换红外光谱仪和偏光显微镜对制备出的改质沥青和中低温煤焦油沥青进行分析,初步推断出改质沥青中化合物芳环上的取代基明显增加且烷基取代的化合物大多数为芳烃分子,且在偏光显微镜下改质沥青中出现小球体,表明中低温煤焦油沥青在制备成改质沥青的这一过程中其相对分子质量变大,稠环芳烃含量增多。