褐煤含氧官能团对腐植酸产率的影响

空气作为氧化剂对胜利褐煤进行预氧化,采用碱溶酸析法提取褐煤腐植酸.研究氧化温度和氧化时间对褐煤含氧官能团质量摩尔浓度及腐植酸析出规律的影响,拟合了含氧官能团质量摩尔浓度和腐植酸析出量之间的关系.结果表明:随着氧化温度的升高,胜利褐煤表面含氧官能团质量摩尔浓度先增加后减少,褐煤中羧基质量摩尔浓度在150℃时达到最大值;随着氧化时间的增加,褐煤含氧官能团质量摩尔浓度逐渐增加;腐植酸产率随着氧化温度和氧化时间的增加而增大,随着含氧官能团质量摩尔浓度的增加而上升,酸性含氧官能团含量与腐植酸析出量之间的拟合关系式为y=32.36x-168,R~2=0.67.     

氧化改性活性炭吸附浓缩低浓度甲烷研究

采用H2O2和HNO3作为氧化剂,对市售煤基活性炭表面进行化学改性,探究活性炭表面官能团随氧化剂浓度的变化规律及其对甲烷吸附的影响。结果发现,硝酸氧化增加了活性炭表面的酸性官能团,碱性官能团降低,双氧水氧化使活性炭表面的内酯基含量明显增加,酸性官能团不利于活性炭对甲烷的吸附,而碱性官能团有利于甲烷的吸附。     

双氧水和次氯酸钠联合氧化煤的条件优化

双氧水氧化煤能力有限,NaOCl氧化作用范围广泛,但NaOCl的氧化作用实现需要在煤中引入一些含氧官能团,基于此,我们使用双氧水对俄矿褐煤进行预处理,再用NaOCl氧化,不断改变实验条件进行优化。结果表明:联合氧化时,双氧水在30℃左右,NaOCl在45℃左右时氧化率较高,为适宜的反应温度。     

溶剂类型对煤微波辅助抽提率及组成的影响

以神府煤和攀枝花煤为对象进行煤微波辅助抽提研究,所用溶剂有甲醇、乙醇、丙酮、乙酸、四氢呋喃、乙二胺和DMF等.结果表明,前四种溶剂对攀枝花煤的抽提率较高,后三种溶剂对神府煤的抽提率较高,其中乙二胺对神府煤的抽提率可达70.76%.抽提残煤的元素分析、官能团测定及FT-IR分析表明,各残煤H/C和O/C比略有降低而N/C明显升高;含氧官能团含量较脱灰煤有所增加,总酸性基及羟基含量提高;另外,利用GC/MS检测脱灰神府煤四氢呋喃抽提物,正己烷可溶物含较多的脂肪烷烃,甲苯可溶物中则含各种芳香族化合物,四氢呋喃可溶物中只检测到一种含氧杂原子化合物.     

活性炭表面热氧化对其吸附二苯并噻吩性能影响

本文主要研究活性炭表面氧化对其吸附二苯并噻吩性能的影响。将活性炭在不同低温下氧化制得表面氧化活性炭，用静态吸附法进行了二苯并噻吩在初始及氧化活性炭上的吸附等温线，应用Langmuir方程对吸附等温线进行拟合，用漫反射红外谱（DRIFTS）表征活性炭表面含氧基团，用Boehm滴定测定活性炭表面官能团含量，讨论了活性炭表面化学性质对其吸附二苯并噻吩的影响。结果表明：活性炭表面酸性含氧基团对二苯并噻吩的吸附有重要影响，酸性含氧基团越多，其吸附量越大。低温气相氧化活性炭提高了活性炭表面酸性含氧基团，提高了其对二苯并噻吩的吸附。氧化温度越高，其表面含氧基团含量越多，其对二苯并噻吩的吸附量也越大。Langmuir吸附等温线可适用于描述二苯并噻吩在活性炭表面上的吸附。     

年青褐煤H_2O_2降解生产黄腐酸工艺及产物性质

对云南金所年青褐煤进行H2O2降解制备黄腐酸的试验研究,通过透析将黄腐酸分为相对分子质量不同的7个级分,对其进行元素分析、红外光谱等研究。结果表明:对黄腐酸产率影响最大的因素是煤与氧化剂质量比,其次是氧化降解时间,氧化剂质量分数影响最小。优化工艺:煤与H2O2质量比1∶0.38,氧化降解温度30℃,氧化降解时间180 min,H2O2质量分数为15%,在此条件下黄腐酸产率达19%。理化分析结果表明:降解产物黄腐酸中总酸性基团、羧基质量摩尔浓度显著提高;随着相对分子质量的增加,氧元素和含氧官能团减少。     

改性炭黑的表面性质与微观结构

通过氮气氛围下高温处理和双氧水H_2O_2,硝酸HNO_3氧化炭黑N234,利用氮吸附比表面积(BET),红外光谱(IR)和X射线光电子能谱(XPS)表征了上述改性炭黑的比表面积,表面的官能团和元素组成。高温处理炭黑表面氧元素含量降低,含氧官能团部分被除去,而双氧水和硝酸氧化炭黑表面氧元素含量增加,生成了很多C=O和C-O官能团。高分辨透射电镜(HR-TEM)结果显示,双氧水和硝酸改性的炭黑表面形成了很多结构上的缺陷,比表面积显著增加。     

神府煤的液化性能及其重质产物结构表征

利用管式高压反应釜,以四氢萘为溶剂、FeS和S为催化剂,对神府煤进行了加氢液化研究,考察了催化剂、反应温度和反应气氛等因素对煤液化性能和产物组成分布的影响,同时对液化产物进行了红外光谱、元素分析以及酸性含氧官能团等结构表征。结果表明,FeS+S催化神府煤液化的最高四氢呋喃(THF)抽提率和油+气收率分别为69.5%和35.9%;未加催化剂时,神府煤液化THF抽提率和油+气收率都是最低的。     

预氧化处理后基团对煤氧化反应活性的影响

使用氧化剂对无烟煤进行预氧化处理,利用TPD-MS和TG-DTA等表征方法,研究了煤表面官能基团种类、含量的变化及其对煤氧化活性的影响.结果表明,使用氧化剂处理煤样可以不同程度地改变煤表面官能基团及其分布.双氧水、次氯酸钠处理后的无烟煤,其氧化反应活性的变化不明显;硝酸处理的无烟煤,其低温氧化反应活性有所提高.根据处理前后煤表面基团及其分布的变化推测:无烟煤中的羧基等含氧基团明显提高煤的低温氧化活性,而烷基对煤的低温氧化活性影响不明显,但对煤氧化反应热有一定影响.     

氧化煤对CTAB的吸附性能及表面润湿性改性

为研究表面活性剂在氧化煤表面的吸附特性及其对煤表面润湿性的影响,系统考察了溶液温度、初始浓度、溶液pH值和吸附时间对阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)在氧化煤表面吸附量的影响,研究了吸附CTAB对氧化煤表面润湿性改性的影响.结果表明,提高温度,增大CTAB溶液初始浓度,会增加CTAB在氧化煤表面的吸附量,CTAB溶液pH值在5~7之间时,有利于CTAB与煤吸附过程的进行;氧化煤表面极性含氧官能团的增加明显有利于CTAB在煤表面的吸附.氧化煤吸附CTAB后,接触角随时间变化由急剧减小变为略有下降,平衡接触角由0°变为70°,水分复吸率下降,其表面润湿性发生了明显的由亲水性向疏水性的反转.     

氟硅酸中碘回收工艺氧化条件研究

以含碘98mg/L的氟硅酸为原料,以10mmol/L的双氧水为氧化剂,考察了氧化剂加入量、反应时间、反应温度对碘的氧化率的影响。通过实验获得碘的氧化条件为:双氧水加入量为碘离子物质的量量的0. 51倍,反应时间为30min,反应温度为50℃。     

椰壳炭改性处理及吸附特性研究

孔隙结构和表面官能团是影响椰壳炭吸附量的重要因素。利用硝酸氧化、高温处理和微波处理三种方法对椰壳炭进行了改性和表征并研究其对酚类的吸附特性。结果表明,经硝酸氧化改性后椰壳炭表面酸性含氧基团增加240%,但孔隙结构被破坏,比表面积下降11%,孔容增加25%,对硝基苯酚吸附量下降41%;继续对其进行高温改性和微波改性,其比表面积和吸附量增加,但同时表面酸性含氧基团下降83%和38%。寻找适合的改性处理工艺条件,以最小的孔隙破坏为代价,增加表面酸性官能团,是提高椰壳炭对酚类物质吸附量的有效途径。     

生物柴油对氧化煤浮选强化研究

本文利用X射线光电子能谱探究了氧化煤的表面元素组成,考察了生物柴油作为捕收剂时对氧化煤浮选的影响。结果表明,煤粒表面极性含氧官能团是影响氧化煤可浮性的主要因素;生物柴油对氧化煤的捕收能力远高于普通柴油,对氧化煤浮选的促进作用较为显著。     

超声波辅助法测定煤及其衍生物中酸性含氧官能团的研究

为提高煤中酸性含氧官能团测定结果的准确度,对传统的离子交换法进行了改进,利用超声波恒温水浴代替直接加热回流。超声波测定法提高了煤样在试剂中的分散程度以及与试剂的浸润性能,促进了水浴反应,使得测定结果优于传统的离子交换法。此法不仅可以用于煤中酸性官能团含量的测定,而且也可用于煤衍生物中酸性官能团的测定。从实验中得出的煤中酸性含氧官能团与试剂充分进行离子交换的较优条件是:超声波作用温度50℃和作用时间40 min,恒温水浴95℃下加热反应4 h。     

曲靖褐煤硝酸氧解制备腐植酸的实验研究

本文对云南曲靖褐煤进行了硝酸氧化分解制备NFA和NHA的实验研究,考察了影响NFA溶出率的主要因素;对褐煤氧解产物NFA和NHA进行了官能团含量分析和红外分析。结果表明:硝酸氧化降解能显著提高褐煤中NFA的含量,对NFA溶出率影响最大的因素是煤与氧化剂用量比,其次是氧化降解温度,氧化剂浓度影响最小。优化工艺为:煤酸比1∶0.40,硝酸浓度0.45mol/L,氧化时间60min,氧化温度80℃,硝基黄腐酸的溶出率为18.47%。官能团含量和红外分析表明,NFA和NHA在组成上有一定的相似性。     

氧射频等离子体中洋葱状富勒烯的原位修饰

利用射频等离子体,在淮南气煤中加入二茂铁制备洋葱状富勒烯(OLFs),然后加入不同体积分数的氧气对OLFs进行表面氧化修饰.生成的产物用场发射扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜和红外光谱进行分析,结果表明,由淮南煤和二茂铁在射频等离子体条件下可生成内包铁纳米颗粒的OLFs;经含氧等离子体修饰后,OLFs表面被氧化,当氧气体积分数为3%和4%时,OLFs的表面引入了新的羟基和羧基官能团,且氧气体积分数为4%时引入的官能团最多.简单分析了其生成机理.     

煤孔结构对煤/PAN复合材料导电性能的影响

煤基聚苯胺复合导电材料是利用煤的酸性官能团特征、孔结构特征和芳香层片特征 ,以煤为模板 ,用 APS引发苯胺单体 ,在煤中原位聚合而成的 .其中煤的孔结构是影响煤 / PAN导电性能的重要因素 .选择 HNO3 ,H2 O2 氧化及苯胺抽提的方法改变煤的孔结构 ;通过电导率及孔结构分析表明 ,氧化和抽提使煤的孔结构变得发达 ,因而苯胺能更好地进入已溶胀煤的孔结构中 ,提高了煤基聚苯胺的电导率 .     

改性玉米芯生物碳对氨氮的吸附特性

以农业废弃物玉米芯为原料,采用限氧热解法(600℃)制备生物碳,分别采用盐酸、双氧水和硝酸对其进行改性。通过元素分析、FTIR、BET-N2、Boehm滴定法及扫描电镜等手段表征了生物碳的组成与结构。通过序批实验,研究了生物碳对氨氮的吸附性能及影响因素,探讨了其吸附机理,为生物碳在污水处理中更好的应用提供参考。结果表明,未改性生物碳和经过盐酸、硝酸和双氧水改性的生物碳其比表面积分别为17.74、212.89、208.74和209.15 m2·g?1;表面酸性含氧官能团数量分别为0.11、0.95、5.73和2.15 mmol·g?1。等温吸附曲线符合Freundlich方程。动力学研究表明,生物碳对氨氮吸附行为符合准二级动力学方程。且经硝酸改性生物碳由于表面酸性含氧官能团的增加,其对氨氮的吸附能力显著提高。     

煤基质表面官能团对二氧化碳及甲烷吸附性能作用规律的研究进展

强化煤层气CH_4开采的深部煤层封存CO_2技术能够有效减少CO_2的排放。由于煤基质具有的吸附性能是煤体吸附CH_4及封存CO_2的主要机理,且煤基质表面官能团对于煤体CO_2和CH_4吸附能力具有潜在的影响,因此本文阐述了表面官能团对煤体CO_2和CH_4吸附性能的作用及机理,归纳了煤基质表面官能团的修饰及表征方法,指出了煤基质表面官能团对CO_2和CH_4吸附作用规律的研究趋势。分析表明:影响煤体CO_2和CH_4吸附性能的官能团主要包括含氧和含氮官能团;整体上,含氧官能团有利于CO_2吸附,含氧官能团对CH_4的吸附作用仍存在一定争议,含氮官能团均有利于提升煤体CO_2和CH_4吸附能力;官能团表征方法包括化学分析法、程序升温脱附、X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱和核磁共振波谱。为了深入研究煤基质表面官能团对其吸附性能的作用规律,后续需开展以下工作:建立更为真实的煤体结构模型,提高理论模拟研究工作的预测精度;强化实验科学研究,弥补目前主要以理论模拟为研究手段的不足;优化煤体预处理方法,提高现有官能团表征方法用于煤基质官能团分析的精确度。     

溴水脱硫对煤自燃特征温度及活性基团的影响

以山西柳湾和两渡的炼焦精煤为研究对象,利用热重分析(TG-DTG)、X射线光电子能谱(XPS)和红外光谱(FTIR)等测试技术,研究了室温环境下溴水脱硫对煤自燃特征温度与煤活性基团的影响.结果 表明:随着脱硫次数增加,煤进入氧化增重阶段的起始温度向高温区偏移,煤进入快速燃烧阶段与达到最大失重速率的温度点均向低温区偏移,即煤的氧化自燃进程加快.煤的发热量呈下降趋势,但最多仅降低原煤发热量的3.4％.煤表面C元素、N元素和S元素含量随着脱硫次数的增加而规律性地减少,而O元素含量呈增加趋势,煤中硫醇、硫醚、噻吩、芳碳、碳氢键碳与质子化吡啶等官能团相对含量逐渐降低,砜、亚砜、羧基、羰基、吡啶、吡咯与氮氧化物等含氧官能团相对含量逐渐增加,说明脱硫后煤中各元素以更高的价态存在,溴水脱硫是一个氧化过程.IR光谱显示芳香族官能团和脂肪烃官能团中的C— H键伸缩振动锋均变弱,含氧官能团中的C=O双键和酚羟基中的C—O—H键伸缩振动峰均变强,说明煤中C—H键含量减少,C=O双键和C O H键含量增大,这与TG-DTG和XPS的分析结果相一致,说明脱硫后煤中的C元素、S元素和N等元素被氧化,煤的氧化程度变高.