付里叶变换红外光谱法测定煤衍生液体的芳碳率

芳碳率f_a(芳香碳占总碳的分数)是表征煤和煤衍生液体(以下简称煤液体)的重要参数。早在六十年代,Brown和Ladner就提出了从~1HNMR和元素分析数据计算f_(?)值的著名公式。它的最简单形式如下:     

汝箕沟无烟煤的分子结构——MAS/CP及偶极去相~(13)C核磁共振法的应用

利用魔角自旋、交叉极化和偶极去相技术~(13)C 核磁共振法测定了汝箕沟煤——测定粘结指数专用无烟煤的芳碳率和质子化与非质子化芳碳的比例。其值为f_a=0.94,f_a-H=0.448,f_a-x=0.492,f(?)=0.037,f(?)=0.0038。结合X 射线衍射谱图估算出,其分子结构为每个层面约有13个芳环的非追位结构,脂肪侧链很少。每一结构单元层面重为626,层间距d_(002)=3.4957(?),约由5单层平行迭加而构成(Lc=20.5121(?)),属变质程度较低的无烟煤。     

煤液化沥青分析表征及结构模型

对从煤液化残渣中萃取出的沥青类物质进行了固体13C-CP/MAS NMR分析、元素分析、红外光谱分析(FT-IR)和光电子能谱(XPS)分析,得到煤液化沥青的芳香结构单元信息及相关结构参数信息。结果表明,煤液化沥青芳香桥碳与周碳之比为0.115,芳香碳原子的存在形式以苯结构为主;脂肪结构多以甲基和环状亚甲基形式存在;氧主要以羰基、酯基的形式存在;氮主要以吡咯的形式存在。利用结构参数和分析表征结果构建了煤液化沥青的大分子结构模型,并运用13C-NMR预测软件ACD/CNMR Predictor计算了煤精制沥青大分子结构模型的13C化学位移。根据计算结果对大分子结构模型进行了修正,获得了与实验谱图吻合较好的大分子结构模型。     

神华长焰煤大分子结构特征的研究

利用ASE 350型超声快速溶剂抽提仪,在高温高压下对神华长焰煤(SH)进行二硫化碳/N-甲基吡咯烷酮(CS₂/NMP)混合溶剂抽提,抽提率约为25%(质量分数)。将得到的抽提残渣(SHC)进行钌离子催化氧化(RICO)降解反应,并对产物进行了离子色谱(IC)检测和以四甲基氢氧化铵(TMAH,25%甲醇溶液)为衍生化试剂的热辅助-在线甲酯化后的气质联用仪(GC-MS)检测分析。结果表明,神华长焰煤大分子结构中含有C_2~28烷基侧链,C_2~22的连接芳环的烷基桥链,有相对较多的醚键链接的芳环结构存在,芳环缩合程度相对较低(主要以含有2~4个苯环的共轭结构为主),有较多的醚键链接的芳环结构及羟基(-OH)、羰基(=C=O)和甲氧基(-OCH₃)等形式含氧基团以及含硫和氮等杂原子化合物的存在。     

中国泥岩干酪根的~(13)C固体高分辨NMR研究

本文首次报道用~(13)C CP MAS TOSS DD NMR研究我国不同埋藏深度的泥岩干酪根的结构参数和各类脂碳相对含量的变化规律,并对它们的自然演化和油气成因等做了初步探索。并讨论了T_(CP),T_(1ρH),f_(rsc)对干酪根CP定量测定的影响。     

基于FTIR和XRD法分析阜新长焰煤结构特征

为了研究阜新长焰煤的大分子结构,通过测定12个煤样品的工业分析和元素分析,选取最接近平均值的煤样CYM-9作为实验样品,采用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和单轴压缩实验对煤样进行研究,通过与抚顺长焰煤结构特征进行对比,进一步分析煤的微晶结构参数及其力学特性。研究结果表明:CYM-9煤样的基本结构特征参数芳氢率(farH)为0.47,氢碳原子比(H/C)为0.858,芳碳率(farC)为0.747,脂肪烃支链长度(CH3/CH2)为0.617。与抚顺长焰煤结构相比,其芳碳率较大,芳香核缩合程度较大,芳香结构单元排列秩序较规则;煤样XRD图谱具有002峰和100峰两条明显的峰,层间距(d002)为0.3816nm,层片堆砌高度(Lc)为1.2462nm,层片直径(La)为1.0136nm,芳香堆砌层数(N)为4.26;煤样的平均峰值强度为9.24MPa,达到峰值强度时平均应变值为23.58×10-3,平均弹性模量为405MPa。     

煤尘表面碳、氧基团随变质增加的演化规律及其对润湿性的影响

为探究煤自身结构差异对润湿性造成的影响,针对煤尘中碳、氧两大主要元素展开研究。通过NMR以及XPS实验分别获得六种不同变质程度煤尘表面碳(氧)基团的分布特征,利用距离分析得到碳(氧)基团的演化规律,发现随变质程度加深,一种基团的增减会伴随着其他基团的变化,是聚类变化的过程。碳基团中的芳烃碳(Ar-C,H)与羧基碳(-COOH)、次甲基碳(CH2)、醚基碳(Ar-O、R-O)演化规律接近,氧基团中的羟基氧(-OH)和醚基氧(C-O-C)的演化规律接近。利用因子分析研究碳、氧基团演化对润湿性的影响,发现芳香基团(Ar-C,H)作为解释碳基团对煤尘润湿性(接触角)影响程度的公因子,贡献95.366%的因素,是碳基团的主要影响因子,羟基(-OH)作为解释氧基团对煤尘润湿性(接触角)影响程度的公因子,贡献94.818%的因素,是氧基团的主要影响因子。     

以太西煤为碳源合成碳量子点用于铁离子检测的研究

以太西煤为碳源,采用硝酸氧化法辅助水热合成了具有绿色荧光的碳量子点(CDs)。该量子点具有良好的稳定性和水分散性,平均尺寸为3.64 nm。通过透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、傅立叶红外光谱仪(FTIR)、紫外-可见吸收光谱仪(UV-Vis)、荧光光谱仪等对碳量子点的结构和光学性能进行表征。基于荧光猝灭原理,在最优检测条件下,Fe3+在0.6×10-6~2.5×10-6mol/L及3.0×10-6~21.0×10-6mol/L浓度范围内与CDs的荧光猝灭效率呈良好的线性关系,Fe3+的检出限为6.7×10-7mol/L。     

功能性硅烷在纳米氧化硅表面的自组装

在分散体系中,两种功能性硅烷,甲基丙烯酰氧丙基三甲基硅烷(MPTES)和氨丙基三甲基硅烷(APTES)在纳米氧化硅表面形成自组装单分子层,用XPS 和FTIR对所得自组装单分子层进行了表征.元素分析结果表明,所得功能性纳米氧化硅中的功能基含量分别为1.03 mmol/g甲基丙烯酰氧基/丙烯酰氧丙基纳米氧化硅(MPSN)和3.34 mmol/g氨基/氨丙基纳米氧化硅(APSN).LSS 分析结果表明,未修饰纳米氧化硅、 MPSN和APSN在甲苯分散体系中的平均流体力学直径大约分别为240、 45和560 nm.     

双(甲基环戊二烯基)二芳氧基金属衍生物的合成和光谱

在碱存在下,双(甲基环戊二烯基)二氯化钛、锆和铪与取代酚反应合成了一系列双(甲基环戊二烯基)二芳氧基金属衍生物.它们与氢卤酸如HF,HCI,HBr和HI反应,形成相应的金属双(甲基环戊二烯基)二卤化物.讨论了金属电负性、苯环上取代基的电负性以及取代基的数目、位置对双(甲基环戊二烯基)二芳氧基金属衍生物中环戊二烯基环质子化学位移的影响.探讨了这些金属衍生物的红外吸收峰的归属.     

固体核磁碳结构参数的修正及其在煤结构分析中的应用

为消除~(13)C CP/M AS/TOSS NM R测试中碳核NOE效应,获得相对准确的碳结构参数,考察了不同模型化合物的碳核NOE效应强度。结果表明,不同模型化合物碳谱分峰拟合的测试值与样品碳结构参数的理论值之间存在明显误差,其中,脂肪碳在25%-125%、芳香碳为4%-50%,NOE效应在固体核磁碳谱测试中影响显著。为此,将模型化合物脂肪碳和芳香碳的实测值和理论值进行回归分析,得到非线性回归方程。用该方程对9,10-二甲基蒽进行碳结构修正,发现修正后脂肪碳实测值与理论值之间误差由不修正时的119.60%减小至7.84%,芳香碳误差为由不修正时的-17.10%到1.11%,修正后误差均在10%以内;同时用该回归方程修正了不同煤的碳结构参数,发现不同煤未修正的H/C原子比与其元素分析H/C原子比误差在45%-53%,修正后误差只有4%-13%,与元素分析结果具有一致性,表明非线性回归方程能够方便、准确地消除固体核磁NOE效应,为煤中碳结构分析提供新的技术支撑。     

富含树皮体和半丝质体煤的液化反应性和~(13)C-核磁共振分析的研究

通过对富含树皮体的煤和半丝质体的煤进行液化研究和结构分析,探讨其液化产品的产率与结构参数之间的关系。富含树皮体的煤的氢含量和挥发分含量均高,H/C原子比也很高。13C-核磁共振分析表明,所有用煤都以芳香族碳为主。WEST样品的芳碳率最高,LP、CG和DHB样品中CH2基团碳含量高于CH3基团碳含量,且CH2基团碳含量高于其他三个样品。而P858样品中CH3基团碳含量高于CH2基团碳含量。液化结果表明,LP、CG和DHB有高的液化转化率和油收率。煤液化的油收率和煤结构中的CH2基团碳含量以及转化率和煤的芳碳率之间都存在明显的相关关系。因此,13C-核磁共振技术可以用来预测煤液化产品的收率。     

SiO2/TiO2-xCx/C的制备、表征及其吸附和可见光催化性能

以SiO2为成核中心,钛酸四丁酯为钛源,分别以多羟基化合物乙二醇、丙三醇、葡萄糖和聚乙烯醇为联接剂,采用水解沉淀法制备了碳掺杂和包覆的多孔SiO2/TiO2-xCx/C可见光响应型光催化剂。采用X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X-射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换-红外光谱(FTIR)、比表面积(BET)和紫外-可见(UV-Vis)漫反射光谱对样品进行表征。对不同结构样品的形成机理进行了分析。以次甲基蓝(MB)溶液为模拟废水,对样品的吸附性能和可见光催化性能进行了评价。结果表明,多羟基化合物对材料的结构和性能有重要影响。碳的掺杂和包覆使材料的吸收光谱包含了整个可见光区,而多孔结构使材料的吸附性能得到提高。以聚乙烯醇为原料所得样品吸附性能最好,30 min内吸附率达到70%;而以丙三醇为原料所得样品具有最好的可见光催化性能,40 min内次甲基蓝的降解率达到95%。     

正丁基氯化镁还原氧化石墨烯的表征

采用元素分析、红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱、X射线衍射(XRD)、固体¹³C核磁共振波谱(¹³C MAS NMR)、热失重分析(TGA)、导电率测试以及原子力显微镜(AFM)等手段对正丁基氯化镁还原的氧化石墨烯进行了系统的表征. 结果表明, 正丁基氯化镁可以有效还原氧化石墨烯, 随着其用量的增加, 氧化石墨烯还原程度增加, 碳/氧摩尔比升高, 片层间距减小, 热稳定性增强, 导电率增大(可达3.6×10² S/m). 还原后部分氧化石墨烯片层发生聚集.     

利用X射线光电子能谱研究马家塔煤显微组分中氧的赋存形态

煤中氧的赋存形态是煤结构研究的重要内容，煤炭加工转化（如煤的热解、直接加氢液化等）也需要确实详尽的煤中氧赋存形态的数据信息。x射线光电子能谱法（x—ray Photoelectron Speetroscopy，XPS）是近年来新出现的最有效的元素分析方法之一，目前，已在化学、物理、生物等各个领域中得到广泛应用。1974年，XPS分析方法首次用于煤的研究，近年来，XPS成为研究煤中硫和氮存在形态的有效方法之一。许多学者在煤中无机矿物中碳、氧、硫的存在形态及XPS直接测定煤中有机硫等方面做过较多研究工作，但由于煤结构的复杂性、实验条件不尽相同以及煤中矿物的干扰等，以往的研究结果并不完全相同。     

对α-四芳氧基取代酞菁溴化位置的思考

为了研究α-四芳氧基取代酞菁在溴化反应中溴原子的取代位置问题,本文合成了1,8,15,22-四(4-甲基苯氧基)酞菁钯(Pc～1)、1,8,15,22-四(2,6-二溴-4-甲基苯氧基)酞菁钯(Pc～2)、1,8,15,22-四(2,4-二特丁基苯氧基)酞菁钯(Pc～3)和1,8,15,22-四(2,4-二特丁基苯氧基)酞菁铜(Pc～4),并对它们分别进行了相同条件下的溴化,得到相应的溴化产物Pc～5、Pc～6、Pc～7和Pc～8.综合对比研究酞菁Pc～1-4及其溴化产物Pc～5-8的最大吸收波长,推测酞菁溴化反应发生在酞菁大共轭体系的苯环上,而不是芳氧取代基的苯环上,并从电子结构的角度简要的说明了原因.     

2-芳亚胺基噻唑烷类化合物的晶体结构研究

2-芳亚胺基噻唑烷类化合物具有良好的农用杀菌活性 [1] ,对于其双键异构问题 ,文献观点不一 [2 ,3] .另外 ,芳环上取代基的位置对化合物的杀菌活性影响较大 ,如苯环邻位甲基取代 ( a)及对位甲基取代 ( b)的化合物在 50 mg/L浓度时对某些致病菌的活性有较大差异 (见表 1 ) .本文以苯环上甲基取代的化合物为代表 ,测定了该类化合物的晶体结构 .Table1　Fungicidal activity( % ) of a and b( Dose:50 mg/L)Com pd. Gibberella zeae Phoma asparagi Cercospora beticola Alternaria solani Physalospora piricola a 6 0 .0 6 3.6 5 3.3 2 …     

浸渍用有机聚锆前驱体的制备与表征

为获得成本低,毒性小的浸渍用ZrC陶瓷前驱体,以苯酚、甲醛、八水氧氯化锆、乙酰丙酮和双氧水为原料,制备了有机聚锆前驱体(PZC).该前驱体在空气中可稳定存在,易溶于乙醇,可被稀释到任意黏度.采用XPS、XRD、NMR、FTIR、流变仪和TG-DSC对前驱体的组成与结构进行了表征,并对其动态黏度以及裂解过程进行了分析.结果表明,采用乙醇为溶剂,乙酰丙酮为配位剂,可成功的将锆引入聚合物分子链中,并以Zr-O和Zr-O-C的形式存在;反应过程中,乙酰丙酮与八水氧氯化锆所形成的络合物为主反应物,通过配位反应与羟甲基酚生成直线双链型结构的PZC;黏度分析表明,该前驱体在较宽的温度范围(40~100℃)具有较低的黏度(50~800 mPa·s),适合做浸渍剂;该前驱体在1400℃下惰性气氛中裂解,残碳率为48%,可以作为优良的浸渍用陶瓷前驱体使用.     

Hypercoal对不同炼焦煤炭化改质作用的显微镜研究

Hypercoal(HPC)被作为一种添加剂加入到两种性质不同的炼焦煤中,以探讨其对炼焦煤炭化的改质作用。通过偏光显微镜以及扫描电镜观测炭化产物的组织结构变化。结果表明,添加剂的用量以及粒径对炼焦煤炭化改质作用的大小与原料煤的煤质有关,对焦煤改质时要求添加剂颗粒的粒径较大;而对弱黏结性煤改质时,添加剂粒径较小且添加量较多更有利于黏结和熔融作用。通过添加HPC可改善焦煤因过度膨胀造成的不均匀孔隙结构,而且孔的数量与孔径减小,孔壁增厚;添加剂在炭化过程中产生的胶质体促进了弱黏结性煤的黏结和熔融,改善了炭化产物的结构。实验还考察了原料中水分、成型压力等因素对炭化产物结构的影响。结果表明,煤中水分会在炭化产物中产生特殊的孔隙结构,而成型压力对炭化改质作用则因原料煤质不同而不同。     

一步热聚合法制备Cu2O/CuO-g-C3N4吸附剂及其对甲基橙吸附的性能

用一步热聚合法制备了一种铜改性的石墨氮化碳吸附剂,并研究了其对甲基橙的吸附性能。以氧化亚铜、双氰胺为前驱体,以氯化胺作为气体模板,在高温下引发聚合获得了铜改性的石墨氮化碳吸附剂(Cu₂O/CuO-g-C₃N₄)。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)及全自动比表面及孔隙度分析(BET)等对所制备吸附剂的组成和结构进行了表征,结果表明,该吸附剂由Cu、C、N和O共4种元素组成具有介孔结构的层状材料。引入铜氧化物以后,有效地扩展了g-C₃N₄的π共轭体系,有利于通过π-π作用吸附带有苯环结构的染料;Cu₂O/CuO-g-C₃N₄吸附剂具有多种孔径的介孔结构增大了其比表面积,为染料的吸附提供了足够的活性位点。通过优化吸附剂的制备条件、投加量、染料浓度、吸附时间、搅拌转速和pH等参数后,获得在最优条件下对甲基橙溶液的吸附率仅需25 min即可达到96.11%。进一步地,在常温常压下...