煤中脂肪族硫醚结构氧化过程机理

应用Gaussian 03程序,采用密度泛函(DFT)方法,在B3LYP/6-31G(d,p)水平下研究煤中脂肪族硫醚结构(C_6H_5CH_2SCH_3)吸附O_2分子及氧化反应过程的能量变化,确定分子间氧化反应机制,为预防煤炭自燃奠定理论基础。由计算结果可知,煤中C_6H_5CH_2SCH_3结构物理吸附O_2分子形成复合物Ⅰ,形成过程是一个无势垒的过程,在热力学上是稳定的。煤中C_6H_5CH_2SCH_3结构与O2分子的相互作用距离dS-O为2.582A,经CP校正后的相互作用能为-20.60kJ/mol。分析复合物Ⅰ的电子密度变化,可确定其相互作用为范德华力,属于物理吸附。当复合物Ⅰ吸收足够的能量,将进一步发生化学反应。煤中C_6H_5CH_2SCH_3结构氧化反应共有5条反应路径,Path 4是反应的主反应路径,其产物P_3(C_6H_5CH_2SOH+CH_2O)是反应的主产物。经分析发现:煤中C_6H_5CH_2SCH_3结构易发生初步氧化,仅需12.36kJ/mol的能量,物理吸附一个O2分子释放的能量足以提供,但若要深度氧化将Path 4进行下去,需要再从外界吸收相当于物理吸附5个O_2分子释放的能量。     

煤矿井下液体阻化泡沫阻燃及发泡性能

为解决采空区内液体阻化剂易从岩石缝流失的问题,通过正交试验、对比试验及热重分析,研究新型液体阻化泡沫的发泡性能和阻化性能.结果表明:当AES、MPS、CMC、MgCl_2质量分数分别为0.5%、0.2%、0.1%、5%时,阻化泡沫综合性能最佳.随着AES或CMC质量分数增大,发泡倍数先增加后减小,泡沫稳定性和保水性降低;随着MPS质量分数增大,发泡倍数降低,析液半衰期和保水性先增加后减小;随着MgCl_2质量分数增加,发泡倍数和析液半衰期先增大后减小,保水性增强;阻化泡沫的阻化效果较好.     

煤的化学结构及仪器分析方法

针对煤的氧化自燃理论的深入研究,结合煤结构的分析仪器,对不同变质程度煤的XRD光谱、拉曼光谱、红外光谱以及原子力显微镜等实验方法进行了研究,并对不同变质程度煤的实验数据所呈现出的规律性变化进行了讨论.研究发现,X-射线衍射法能够揭示煤中原子排列的有序性等信息;IR光谱和Raman光谱能够得到煤中所含有官能团的种类、脂肪以及芳香结构等方面信息;在原子力显微镜下可以观测到煤表面微结构等相关信息.