温和条件下沙尔湖煤和蒙东煤的解离和解聚

发布时间：2023-08-05 18:13

　　低阶煤的氧含量很高,严重限制了其工业应用,但作为获取高附加值含氧有机化学品的原料,低阶煤的优势得天独厚。从分子水平上系统地了解煤的组成结构是其高效利用的基础,鉴于煤复杂的分子组成,很难根据某种单一的方法就得到其完整的组成信息,故本研究采用常温超声萃取、分级变温热溶和钌离子催化氧化(RICO)相结合的方法将有机质逐层从煤中解离和解聚出来,得到煤中可溶组分和碳骨架结构信息,为低阶煤的高附加值利用提供理论依据和技术支撑。使用SEM、元素分析、固体13C NMR、XRPES和TGA等分析手段对蒙东褐煤(ML)和沙尔湖次烟煤(SSBC)的原煤、萃余煤和热溶残渣进行表征,发现萃取主要溶出烃类化合物,而热溶则对含氧化合物有较好的溶出作用。经过萃取和热溶后煤样颗粒变得大小均匀且平整光滑,煤骨架结构中每个芳环上的取代基个数没有减少,但每个取代基的链长度则明显变短,可能是长链的芳烃得以溶出或者长链烷烃经过热溶断裂成较短链的芳烃。热溶残渣主要由芳桥键组成,脂肪碳连接的弱的共价键明显减少。使用石油醚(60-90 oC)、CS2、甲醇、丙酮和丙酮/CS2依次对ML和SSBC两种煤进行常温超声萃取得到五级萃取物(...

【文章页数】：214 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 煤的结构模型
    1.3 煤结构的研究方法
    1.4 煤中杂原子的分布
    1.5 煤结构的研究进展
    1.6 论文的研究意义及内容
2 实验部分
    2.1 原料和试剂
    2.2 仪器设备
    2.3 实验步骤
    2.4 分析表征方法
3 ML和SSBC原煤、萃余煤和热溶残渣中有机质结构的直接表征
    3.1 SEM分析
    3.2 元素分析
    3.3 固体¹³C核磁分析
    3.4 XRPES分析
    3.5 TGA分析
    3.6 本章小结
4 ML和SSBC的常温分级超声萃取
    4.1 ML和SSBC常温分级超声萃取的收率
    4.2 ML和SSBC萃取物的GC/MS分析
    4.3 ML和SSBC萃取物的ESI FTICRMS分析
    4.4 本章小结
5 温和条件下ER_ML和ER_SSBC的分级变温连续热溶
    5.1 ER_ML和ER_SSBC的分级变温连续热溶的收率
    5.2 ER_ML和ER_SSBC的热溶物及热溶残渣的FTIR分析
    5.3 ER_ML和ER_SSBC的热溶物GC/MS分析
    5.4 生成含氧化合物的可能反应历程
    5.5 本章小结
6 ML和SSBC的原煤、萃余煤和热溶残渣的RICO
    6.1 ML和SSBC的原煤、萃余煤和热溶残渣RICO产物的族组分分布
    6.2 ML和SSBC的原煤、萃余煤和热溶残渣中烷基侧链和桥键的类型
    6.3 ML和SSBC的原煤、萃余煤和热溶残渣中的缩合芳环结构特征
    6.4 本章小结
7 结论与创新点
    7.1 结论
    7.2 创新点
参考文献
附录
作者简历
学位论文数据集



本文编号：3839101