富油煤热解重质焦油基
泡沫炭性能研究
张蕾，刘春江，宋瑞康，等.
(1. 西安科技大学地质与环境学院，陕西西安 710054；2. 陕西省煤田地质集团有限公司自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室，陕西西安 710021；3. 宁夏回族自治区煤炭地质局，宁夏银川 750002)
PART.1
创新点
(1) 由实验结果得出，反应温度、升温速率和反应压力对泡沫炭的孔隙率、导热系数具有一定影响，其中温度对泡沫炭的孔隙率的影响最大，升温速率对泡沫炭的孔隙率影响最小，但升温速率对泡沫炭的导热系数影响最大。当温度为559℃、压力0.48 MPa、升温速率9℃/min时，孔隙率最优，为72.8%；当温度549 ℃、压力2 MPa、升温速率3.9℃/min时，泡沫炭导热系数最优，为0.219W/(m·K)。
(2) 由Box-Behnken 响应面模型分析可知，获得的温度，压力、升温速率对孔隙率和导热系数的二次多项回归方程拟合程度高，为制备高孔隙率与高导热系数的泡沫炭材料提供了可靠的参考模型。
PART.2
文章主要内容
1 实验
1.1 实验材料
1.2 实验方法
1.3 实验测试
1.3.1密度与孔隙率测定
1.3.2导热系数测定
2 结果与讨论
2.1 反应温度对泡沫炭结构的影响
2.2 压力对泡沫炭结构的影响
2.3 升温速率对泡沫炭结构的影响
2.4 响应面实验
PART.3
主要图表
图 1 反应温度对泡沫炭的影响
图 2 压力对泡沫炭的影响
图 4 升温速率对泡沫炭的影响
图 6 温度与压力对孔隙率交互影响的响应面曲面
图 7 温度与升温速率对孔隙率交互影响的响应面曲面
图 8 压力与升温速率对孔隙率交互影响的响应面曲
（扫描阅读原文）
本文已在期刊官网和国际网站同步上传
官 网：www.mtdzykt.com
国际网站：https://cge.researchcommons.org/journal/
PART.4
作者简介
张蕾，博士，西安科技大学教授，硕士生导师，陕西省“三秦学者”创新团队核心成员，陕西省“特支计划”青年拔尖人才，陕西省秦岭生态环保“青年学者”，西安科技大学三级“胡杨学者”，国家自然科学基金评议专家，陕西省综合评标评审专家库专家，陕西省环境应急专家，山西省煤炭学会千人智库技能专家、西安市“科学家+工程师”项目首席科学家等。主持国家级、省部级等科研项目20余项。荣获各类奖项11项。发表学术论文100余篇，出版专著3部，教材2部，授权专利20余项，其中发明专利12项。
长期从事低阶煤热解多联产及清洁高效利用教学与研究工作，厘定煤炭不同用途的煤质关键指标和经济指标，分析煤质关键指标对煤炭利用方向的选择和煤质经济指标对煤炭经济效益的影响，建立煤质评价指标的分级体系。阐明煤焦油制备泡沫炭过程中剪切流场异相成核过程中的成核动力学、成核位、成核速率等成核行为，建立剪切诱导前驱体结构与泡沫炭性能的耦合关系从而实现泡沫炭结构的可控构筑。提出利用A1Cl3、CuCl作为催化剂提升缩聚反应的速率，以煤焦油中的QI等杂质作为成核剂制备出一种高性能碳材料前驱体，进一步提升煤焦油的品质。
引用格式：
张蕾 ，刘春江 ，宋瑞康 ，等. 富油煤热解重质焦油基泡沫炭性能研究[J]. 煤田地质与勘探，2024，52(7)：166−175.
doi: 10.12363/issn.1001-1986.23.10.0674
