煤结构中氢键的类型与反应性

为了考察煤结构中氢键的类型与反应性的关系,使用傅立叶红外光谱对平朔和神东两种煤岩显微组分中氢键的类型、数量进行了研究,讨论了煤中氢键的类型、数量与反应性的关系.     

煤结构中氢的类型与反应性

为了考察不同还原性煤结构中氢的类型与反应性的关系,本文使用傅立叶红外光谱对平朔和神东煤的显微组分中氢的类型、数量进行了研究,讨论了不同煤种中氢的类型、数量与反应性的关系.     

焦炭的粒焦反应性

研究了单种煤焦炭和工业配煤焦炭的粒焦反应性、反应后强度与块焦反应性、反应后强度的关系·结果表明:它们之间有良好的相关关系,并且还研究了单种煤焦炭粒焦反应性与煤质、焦炭光学组织、焦炭气孔结构参数等指标间的关系,说明粒焦反应性对煤种区分能力较好·     

中等变质程度煤中羟基的红外光谱分析

利用FTIR光谱分析及光谱分峰程序,对几种中等变质程度的煤样的红外光谱进行分析,六类羟基在我们所研究的中等变质程度煤中均存在,但是对于同一煤来说,六类氢键不一定同时存在于煤结构中。因此得出中等变质程度煤中含有少量的自由羟基和环氢键,主要羟基类型是OH—,πOH—OH,OH—醚氧以及它们的变化规律:羟基-π氢键随O/C比的减小而增大,醚氢键则先增大而后减少,羟基之间相互作用形成的氢键则先减小,而后增大,进而成减小趋势。     

煤焦显微结构和活性添加剂对煤反应性影响的研究

研究煤的反应性与其煤焦显微结构的关系,以及配加 CaCO_3对煤反应性的催化作用。煤的反应性取决于煤焦的显微组分和孔隙结构。当煤和气体介质的反应处于化学动力区的温度范围时,CaCO_3的配入量与煤的反应性成正线性关系,对于不同煤种,其变比率最大时的温度不同,阳泉无烟煤是1000℃,而浦河褐煤是900℃。     

洁净煤技术的源头创新--煤分子工程及其关键问题的进展

煤分子工程是在分子水平上,以煤组成结构及其反应性关系为基础,对煤的高效和高选择性转化技术和工艺的途径与方法进行研究的一门工程学科,通过"分子-产品-过程"三位一体的多尺度集成的方法来解决煤洁净利用过程的效率、环境及效益等问题.其关键问题主要有(1)分子水平上煤组成结构与反应性关系;(2)煤与其洁净转化技术适应性评价的理论与方法;(3)煤转化过程反应的控制与分级定向转化;(4)基于煤组成结构特征的新转化技术与工艺的开发.在对国内外文献调研的基础上,结合该研究组近年来的工作,对这些关键问题的研究进展进行了简要的评述.同时指出在洁净煤技术发展战略中,必须重视煤组成结构与反应性关系这一煤分子工程基础等问题的研究,实现我国洁净煤技术的可持续发展.     

笼形水合簇中水分子对与氢键能的关系

对随机产生的一系列5¹²、5¹²6²和4³5⁶6³笼形水合簇,使用DFT/B97D/6-311++g （2d,2p）以及DFT/M052X/6-311++g （2d,2p）方法计算其能量,并讨论了这3种笼形水合簇中不同水分子对的分布与氢键的键能、笼形水合簇稳定性之间的关系。结果表明,对于3种笼形水合簇,若只考虑近邻水分子对中心水分子对的影响,则各笼形结构中只有4种氢键类型,只要确定其中1种氢键类型的个数,其他3种氢键类型的个数也可以被确定;3种笼形水合簇中氢键的平均能量和单个氢键的平均能量都随n（1221）值的增大而增加;但是在n（1221）值相同时,不同笼形水合簇中单个氢键的平均值几乎相同;当n（1221）值不同时,不同笼形水合簇的氢键网络能量出现重叠,说明笼形水合簇稳定性与4种氢键类型的分布值之间无严格对应关系。     

福建龙永煤田煤中硫与沉积环境的关系

应用煤岩学、沉积学、煤化学、地球化学等学科的理论和方法,采用植物结构保存指数、凝胶化指数、搬运指数、沼泽类型指数、古盐度指示指标等煤相参数对福建龙永煤田煤中硫的分布规律和地质成因进行了全面而系统的研究,并阐明了煤中硫与成煤环境的关系。研究表明:煤中硫的赋存状况与植物类型、水介质特征、水动力条件及覆水深度等成煤环境的关系极为密切。     

煤粉燃烧过程中挥发分的析出及残焦的反应性

研究了合山煤燃烧过程中挥发分的析出机理，并与惰性气氛中煤的热解机理进行了比较，发现两者是有所不同的。计算了残焦的反应性，结果表明残焦反应性与成焦条件有关，并且在煤焦的整个燃尽过程中是变化的，这种变化与焦中残存的挥发分、活性基等密切相关。     

对氢键教学中几个问题的探析

本文着重讨论了基础化学氢键教学中经常遇到的一些疑难问题，如氢键的本质、氢键的类型、氢键与化学键的区别及氢键的饱和性和方向性，补救了现行教科书对这些问题阐述深度方面的不足。     

煤吸附水特性的研究

主要分析了煤吸附水的机理及其对吸附瓦斯的影响。分析表明,煤对水分子的吸附从本质上是由于水分子与煤表面分子相互吸引的结果,它们之间的作用力主要包括van der Waals力和氢键。van der Waals力来源于原子和分子间的色散力、取向力(静电力)、诱导力和交换力4种作用。由于水分子与煤表面分子的作用力比较强,煤中水分的存在降低了煤的甲烷吸附量。     

煤表面与高分子作用机理的量子化学研究

选择不同煤阶的煤分子结构模型,结合量子化学方法,对煤分子中各原子的电子去分布进行计算,根据计算结果,分析了高分子在煤粒表面的吸附机理,解释阴离子型高分子在带负电的煤粒表面的吸附原因。     

新型煤泥浮选促进剂CG的制备与作用机理

针对选煤厂浮选过程存在的问题,对浮选药剂进行改进,探讨一种新型煤泥浮选促进剂CG的制备工艺,将促进剂CG与柴油按比例配制成新捕收剂,进行浮选实验研究和相关机理分析。通过红外光谱发现新捕收剂与煤样作用后,在2 325 cm-1附近出现新的羧基吸收峰,表明新捕收剂与煤样表面发生了化学吸附;通过Zeta电位分析,发现新捕收剂对煤样的吸附使煤粒表面Ze-ta电位减小,表明促进剂CG的极性基与煤表面亲水的含氧官能团发生氢键吸附,除去了含氧官能团对煤浮选的不利影响,使煤粒表面的疏水性增大。结果表明,使用新捕收剂比之柴油可以较大幅度地提高精煤产率。     

烟煤中黄铁矿夹杂物的原位微波化学反应

微波电磁辐射穿透煤颗粒组织，引激颗粒内部黄铁矿夹杂物与其毗邻的有机组分之间的原位微波化学反频，黄铁矿原相转化成磁黄铁矿和陨硫铁新相。Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ数据表明，新相配合物中心Ｆｅ＾２＋离子的电子结构，自旋状态，成键性质与内禀磁性较原相均有明显变化。     

不同溶剂对七台河煤萃取效果的影响

采用常压沸点下回流萃取方法,选用6种不同的有机溶剂对七台河煤进行了萃取研究,并利用CC／MS联用法对各萃取物的组成进行了分析。但不同的有机溶剂对七台河煤的萃取率相差很大。溶剂的电子受—授能力、溶解度参数、沸点、酸碱性都会对萃取效果产生不同程度的影响。实验证明,在萃取过程中,含有良好的氢键受体、很强的电负性羰基氧的有机溶剂,含n个孤对电子的胺类有机溶剂对七台河煤的萃取率都较大;溶剂萃取过程遵循“相似相溶”规律;呈碱性的有机溶剂对七台河煤的萃取率较大。结果表明,利用有机溶剂萃取法从煤中得到高附加值产品在技术上是可行的。     

利用焦砟特征初步判断烟煤的黏结性

以山西万达煤焦化有限责任公司为例，介绍了利用焦砟特征初步确定进入公司的各种煤黏结性的强弱，根据焦砟特征的序号决定是否测定煤的黏结指数。该项目不仅简化了实验程序．节省了标准无烟煤用量，降低了实验成本，还进一步提高了工作效率，有利于煤质管理和配煤炼焦，确保了进入公司的焦炭质量合格。     

对聚氨酯中氢键强度分布的理论探讨

本文应用平衡热力学理论,时Coleman等人提出的氢键强度分布模型进行新的探讨。首次导出了能反映氢键强度分布的热力学方程.本文还进一步从导出的热力学方程出发,建立了计算氢键解离热焓和熵变化的公式.     

A THEORETICAL APPROACH TO HYDROGEN BOND STRENGTH DISTRIBUTION IN POLYURETHANES

A new approach to the hydrogen bond strength distriubtion has been developed based on thehydrogen bond strength distribution model proposed by Coleman et al. By using the method ofequilibrium thermodynamics, a thermodynamic equation for describing the hydrogen bondstrength distribution has been derived for the first time. By means of the equation some IR thermalanalysis results can be explained theoretically. Furthermore, the formulas for calculating theenthalpy and entropy change of the hydrogen bond dissociation have been established.     

X70管线钢及焊缝在模拟煤制气含氢环境下的氢脆敏感性

通过氢渗透测试、氢扩散模拟以及氢含量测试技术研究X70钢在模拟4MPa总压,0.2MPa氢气分压煤制气环境下的充氢过程,并通过冲击韧性测试、裂纹扩展测试以及缺口拉伸和慢应变速率拉伸测试方法,从不同角度分析X70钢母材和焊缝组织在模拟煤制气含氢环境下的力学性能.结果表明,在总压4MPa,0.2MPa含氢煤制气环境中,X70钢表面存在吸附氢原子并能扩散进入X70钢内部,达到稳态后内部的可扩散氢质量分数为1.9×10-7;与空气中的原始性能比较,X70钢焊缝和母材的冲击性能、缺口拉伸和慢应变速率拉伸强度、塑性以及材料的损伤容限均未发生下降;在实验煤制气环境中,X70钢具有较低的氢脆风险.