“煤化学及煤的加工利用”专题（《煤炭学报》）

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“煤化学及煤的加工利用”专题（《煤炭学报》）

来源：煤炭学报

专题整理于2021年5月，为2018—2021年《煤炭学报》刊登的“煤化学及煤的加工利用”主题论文。

行业视野: 煤化工
类别; 70个
关键词; 77位
专家; 15篇
论文; 13554IP
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基于分子质量的煤沥青芳香分组成结构表征

作者(Author)：吴艳, 颜丙峰, 赵渊, 胡发亭

摘要：为获得分子水平上煤沥青中芳烃结构组成,采用超高分辨率的傅里叶变换离子回旋共振质谱(ESI FT-ICR MS)等分析手段,对煤沥青芳香分进行表征。研究结果表明,在正离子ESI模式下,在样品中共鉴定出12类不同分子组成的化合物,其中相对丰度较高的是芳烃类、N1和O1类化合物。根据各类化合物的DBE、碳数分布情况及分子量可知,芳烃化合物主要是5个碳环和6个碳环的稠环芳烃,且煤沥青中存在带有C1～C3烷基取代的5个苯环的稠环芳烃和带有C1～C2烷基取代的6个苯环的稠环芳烃。N1类化合物主要是喹啉类碱性氮化物,其中具有最高的相对丰度的N1类化合物母核结构为三苯并喹啉。鉴别出的O1类中性氧化物中含量最高的是可能含有4个苯环的呋喃类物质,O2类化合物含量很少,可能是呋喃类物质二聚体。

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煤炭学报

2018年第11期

920

304
不同煤级煤四氢呋喃阶段萃取物的化学组成与动力学机制

作者(Author)：郝宗超, 张小东, 杨燕青, 孙飞扬

摘要：为了探讨溶剂萃取过程中不同煤级煤的小分子化合物溶出行为及其机制,以四氢呋喃(THF)为溶剂,对褐煤、长焰煤、肥煤、贫煤和无烟煤进行了分次索氏萃取,借助于柱层析法和气相色谱-质谱联用仪(GC-MS),分析了不同分馏时间段各类煤的萃取率、族组成和化学组成的差异及其实质。结果表明:煤的萃取过程可划分为2个阶段,其中第Ⅰ阶段萃取速率远大于第Ⅱ阶段;相比于第Ⅰ阶段,第Ⅱ阶段的萃取物中烃类含量较低,非烃类含量较高;除了褐煤以外,随着萃取时间的增加,其他煤的萃取物中化合物的种类逐渐减少;各类煤的萃取物中,杂环化合物含量高且种类多,相比而言芳烃在中级烟煤萃取物中含量较高,而脂肪烃中长链烷烃在中低级煤萃取物中含量较大。

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煤炭学报

2018年第10期

981

321
原料煤结构特性和添加剂对活性炭孔隙结构及吸附CO₂性能的影响

作者(Author)：杜国昌, 张双全, 岳晓明, 朱俊生, 杨昌, 刘闯

摘要：选用5种原料煤,3种添加剂分别考察煤结构特性和添加剂种类对制备活性炭性能的影响,以比表面积、孔径分布、CO2吸附量、碘值、微晶结构尺寸对活性炭进行表征。结果表明:由于5种原料煤结构特性的不同,经炭化之后微晶高度和层片宽度都有不同程度的变化。太西煤炭化料的微晶结构在后期活化阶段最为适宜,从而以灰分低、挥发分适中的太西无烟煤为原料,制备的活性炭微孔最为发达,吸附CO2的性能最佳;3种添加剂中NH4Cl+KNO3效果最为显著,制备的活性炭比表面积为1093 m2/g,微孔孔容为0.415 m L/g,CO2的吸附量为2.41 mmol/g（0.1 MPa,25℃）。

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煤炭学报

2018年第08期

825

383
铜离子在钙基蒙脱石上的吸附解吸行为

作者(Author)：黎艳, 王晓军

摘要：吸附去除水溶液中重金属离子是废水处理研究最主要内容之一,而它的工业应用受限于吸附剂的解吸效率。利用动力学及Langmuir等温模型研究了铜离子在钙基蒙脱石上的吸附解吸行为。结果表明:吸附容量和去除率主要受铜离子初始浓度及溶液pH值的影响,当初始浓度为40.84 mg/L且pH>6时,99%的铜离子可被蒙脱石吸附去除。吸附过程符合伪二级动力学和Langmuir等温模型,线性相关性均在99%以上,吸附容量的实验值与Langmuir模型计算值相吻合。吸附的铜离子很容易在高浓度的氯化钠溶液中解吸出来,解吸率可达90%。连续4次吸附解吸后蒙脱石仍保持较强的吸附能力,且每次解吸后因层间为更易交换的钠离子,使前两次再生的蒙脱石吸附容量高于首次钙基蒙脱石的吸附容量。利用XRD对吸附及解吸前后的蒙脱石进行表征,结果与上述实验一致。

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煤炭学报

2018年第08期

885

249
烟煤的太赫兹光谱特性研究

作者(Author)：王昕, 赵端, 胡克想, 丁恩杰

摘要：为了研究烟煤在太赫兹频段下的光谱特性规律,采用太赫兹时域光谱技术对国内7种烟煤进行了测试,获取了烟煤的吸收谱和折射率谱,并分析了不同烟煤中灰分,挥发分含量及其变质程度等因素对太赫兹光谱特性的影响。实验数据表明,当样本厚度为2 mm时,烟煤的有效频谱带宽为1.2~1.8 THz,在有效带宽内无明显吸收峰。随烟煤变质程度的增加,烟煤的吸收效应会逐渐减弱,其折射率会逐渐变小;随烟煤中灰分含量的增加,烟煤的吸收效应会逐渐增强,其折射率也逐渐变大。虽然烟煤在太赫兹频段的吸收特性和折射率差异是由烟煤中各种成分差异综合造成的,但研究结果表明烟煤的变质程度和灰分含量是影响其太赫兹频段物理特性的主要因素,通过太赫兹时域光谱技术可以实现多种烟煤的准确分类。

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煤炭学报

2018年第04期

884

376
晋城无烟煤的分子结构特征分析

作者(Author)：魏帅, 严国超, 张志强, 刘松孟, 张远方

摘要：利用工业分析、元素分析、核磁共振碳谱(13C-NMR)、高分辨率的透射电镜（HRTEM）、红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）对晋城无烟煤进行了分析,对其化学结构获得了较为全面的认识。采用变接触时间和偶极去相方法相结合的13C-NMR技术以及HRTEM检测对其微晶条纹芳核结构进行了统计分类。结果表明:此类煤结构中桥碳比为0.46,平均结构单元分子质量为398,煤中的芳核结构缩合程度较高,芳香层片以苯并蒽,苯并芘以及尺寸更大的芳香环为主。对FTIR与XPS检测结果进行分峰拟合结果表明:芳香环取代度较高。煤中氮含量较少,以有机氮和无机氮的形式存在。煤样中硫主要以有机硫的形式存在,无机硫含量较少。煤中氧含量很少,且主要分布于脂肪烃结构中。煤样脂肪结构中侧链短,且分支度小。利用上述信息,初步构建了晋城无烟煤平均结构单元分子模型,其平均结构单元分子式为C30H22O0.5N0.5,为煤的大尺度分子聚集体结构模型构建提供基础。

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煤炭学报

2018年第02期

1019

469
伊敏褐煤不同化学组分结构特征的红外光谱研究

作者(Author)：赵云刚, 李美芬, 曾凡桂, 梁虎珍, 赵月圆, 相建华, 李二虎

摘要：借助傅里叶变换红外光谱仪对伊敏褐煤不同化学组分的结构特征进行了分析,并运用origin7.5软件对伊敏褐煤不同化学组分红外光谱曲线进行了分段分峰拟合,计算了伊敏褐煤不同化学组分的红外光谱结构参数。结果表明,脱灰后伊敏煤的羧基振动强度增强,由原煤中的肩峰变为尖峰,脂肪CH和芳香CH的振动也均受到影响,表现为,苯环四取代增多,苯环二取代减少,脂肪CH2振动减少,脂肪CH3振动增加,结构参数I1,I2和A值均增大,表明其具有良好的潜在生烃能力;腐殖酸和沥青质中的羧酸及OH-π氢键含量较高,芳香结构中苯环四取代和苯环一取代较多,脂肪CH振动所占比例较高,而不对称CH2振动所占比例较低,红外光谱结构参数的计算结果显示腐殖酸的脂肪氢浓度最大,说明腐殖酸和沥青质中含有的脂肪烃其长度较短,且支链化程度较高;残煤中的芳香C=C振动较大,脂肪烃以长链为主,且支链较短。

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煤炭学报

2018年第02期

907

308