基于核磁-能谱实验的中变质烟煤煤尘低润湿性分析

发布时间：2017-08-30 19:50

本文关键词：基于核磁-能谱实验的中变质烟煤煤尘低润湿性分析

【摘要】：为从微观角度分析中变质烟煤的低润湿特性,以巨野煤田赵楼气肥煤为例,选用核磁共振(NMR)与X射线光电子能谱(XPS)手段对其微观分子结构进行实验,并分析了分子结构参数对其润湿性的影响规律。结果表明,赵楼气肥煤煤尘的芳香度为0.77,芳香结构含量较高,且主要以质子化芳环为主;脂肪链结构中以链状烷烃和环烷烃侧链为主,且存在一定的甲基侧链;煤尘表面含氧官能团主要为醚基(C—O—C),其次为羰基(C=O)与羟基(C—OH),含量最少的是羧基(COOH),上述4种含氧官能团含量之比约为4∶2∶2∶1.5。赵楼气肥煤煤尘不仅芳香度较高,芳香簇尺寸较大,缩合度偏高,而且烷基侧链少而短,导致煤尘分子结构单元表现出较强的疏水性;而对表面亲水性贡献较大的羧基(COOH)和羟基(C—OH)含量却只占表面含氧官能团总量的13.53%、21.45%。因此,受微观分子结构的影响,赵楼气肥煤煤尘总体表现出疏水性的特点,润湿性较差。
【作者单位】：山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地;山东科技大学矿业与安全工程学院;澳大利亚联邦科学与工业研究组织能源研究分院;
【关键词】： 核磁共振 X射线光电子能谱 粉体 化学分析 润湿性
【基金】：国家自然科学基金重点项目(U1261205);国家自然科学基金项目(51474139) 中国博士后科学基金特别资助项目(2016T90642);中国博士后科学基金面上资助项目(2015M570602) 山东科技大学杰出青年科技人才支持计划(2014JQJH106) 青岛市博士后研究人员应用研究项目(2015194) 2014年度青岛市黄岛区科科技项目(2014-1-30) 山东省重点研发计划(攻关)(2016GSF120002)
【分类号】：TD714.1
【正文快照】： 煤尘是煤矿生产过程中产生的主要危害物之巨野煤田中部。矿井地质储量2.08亿吨,主采煤层一,其严重威胁着矿井的安全生产与矿工的身体健平均厚度6.19m,煤种以1/3焦煤、气肥煤、气煤康。一方面,不仅容易导致煤尘爆炸事故,另一方为主。面,其严重污染采掘面的作业环境,致使作业人

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