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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 125 毫秒
1.
Li XS  Ju YW  Hou QL  Lin H 《光谱学与光谱分析》2011,31(8):2176-2182
为了探讨不同变质程度煤在不同变形机制和变形强度影响下的结构成分演化,该文对淮北煤田经历不同变质变形作用的构造煤样品进行了傅里叶变换红外光谱(FTIR)和激光Raman光谱的测试和分析.FTIR显示,变质和变形作用对大分子结构的降解和缩聚过程有着不同程度的影响;激光Raman光谱显示,变形作用导致大分子结构中次生结构缺陷的产生,变质作用对次生结构缺陷和芳族总量也有一定的影响.综合研究表明:韧性变形将应力作用转换成应变能,对降解和缩聚产生明显的影响,而脆性变形将应力作用转换成热能,促进降解的进行,对缩聚作用的影响较小.低变质阶段煤岩以降解作用为主,高变质阶段则以缩聚作用为主.在变质变形作用的影响下,脱落的小分子优先补充嵌入大分子结构的次生结构缺陷中或残留的芳环缩聚形成芳族结构,从而提高煤岩结构的稳定性,且韧性变形比脆性变形更容易导致次生结构缺陷的形成.  相似文献   

2.
煤是一种短程有序、长程无序,且随着煤化程度的增加有序性增强、具有微晶或类晶态结构的沉积有机岩。在成煤过程中,地质构造的破坏作用使得煤发生不同程度的变形变质,引起煤的化学组成、微观结构发生变化,形成了不同煤体结构的构造煤。为了揭示构造破坏作用下,煤的微晶结构的变化特征,采用有机溶剂萃取的方法,对不同煤体结构的贫煤、气煤样进行了萃取。借助于X射线衍射(XRD)测试结果,探讨了煤样萃取前后的微晶结构的变化规律。研究发现:在溶剂萃取作用下,构造煤的萃取率所呈现的规律性变化并不因溶剂的种类、煤级的变化而改变,表现为溶剂萃取率均随着煤体破坏程度的增强而增大。室温条件下,溶剂的萃取并不足以改变高、低阶煤的微晶结构参数的对比关系,溶剂萃取前后均表现为贫煤的芳香层间距d002小于气煤,堆砌度Lc和芳香层数N大于气煤。进一步研究发现构造的破坏作用下,萃取后d002逐渐减小,Lc增大,而由于煤级的影响,以及溶剂的种类和渗入强弱不同,延展度La并没有表现出明显的规律性。  相似文献   

3.
统计表明,煤矿瓦斯突出几乎都发生于剪切带(构造煤)中,与构造变形关系非常密切。构造煤中可能蕴藏着远超出最大吸附量的超量煤层气,正确认识其赋存状态,将是瓦斯突出机理和煤层气赋存理论的重要突破。作者及所在课题组近年来对两淮、沁水等地的构造煤进行了一系列的实验对比和研究。初步研究结果显示,韧性变形作用可以导致结构单元缺陷增加,不到10%的应变就足以使煤结构中的含氧基团或醚键发生降解并生成气态小分子。因此,含有大量低键能烷烃侧链的低煤阶煤,在构造变形作用下更容易发生降解,产生大量气体,当气体聚集到一定程度时就会发生瓦斯突出。另外,强变形煤纳米级孔隙的比表面积和孔容远大于原生结构煤,也可为超量煤层气提供可能的赋存空间。  相似文献   

4.
森林土壤富含不同组分和功能的有机碳。该研究以棕壤和褐土45年林龄的刺槐林下表层及底层土壤为对象,研究其林下土壤腐殖酸组分在不同土壤类型和不同土层间的差异和变换。褐土和棕壤表层及底层土壤分别定义为CO和CA,BO和BA。应用傅里叶变换红外光谱对土壤腐殖质组分的富里酸(FA)、胡敏酸(HA)和胡敏素(HM)进行了分析。结果表明富里酸主要吸收峰为3 400 cm-1处的碳水化合物中—OH形成的氢键伸缩振动,1 655 cm-1处的芳香环CC伸缩振动,1 110 cm-1处的脂族C—OH伸缩振动。与富里酸相比,胡敏酸所含官能团与其相似,差异在于其吸收峰强度较弱。胡敏素在1 110 cm-1处的脂族C—OH伸缩振动和1 030 cm-1处多糖或类多糖物质的C—O伸缩振动较胡敏酸此处的峰吸收强度强。根据分析,表层土壤腐殖质官能团结构较底层土壤多且吸收强度强。另外,富里酸不同物质官能团数量及强度受土壤类型和土壤深度的影响较胡敏酸和胡敏素小。根据不同吸收峰对比分析发现,富里酸组分的芳化程度较强,而胡敏酸和胡敏素的芳化作用仅表层土壤程度较强。不同土壤类型胡敏酸组分分析表明,棕壤表层土壤芳族和脂肪族物质吸收强度明显高于褐土。综上,土壤类型和土层显著影响45年林龄的刺槐林下土壤腐殖质组分,尤其是胡敏酸和胡敏素组分。  相似文献   

5.
基于晶体塑性理论研究了晶体织构对数值计算结果的影响,建立了带有织构的多晶体压剪试样(SCS)模型。从材料和试样结构两方面研究了静态加载条件下微观晶粒在有限变形过程中对试样宏观力学性能的影响。由于模型几何结构的特殊性,重点对模型斜槽部分的应力、应变及变形特点进行了分析。考虑到试样在压缩过程中受摩擦的影响,数值分析了不同摩擦系数对变形过程的影响,在此基础上计算了相同摩擦系数下不同晶粒数目、不同单元数目以及单元类型对多晶体压剪模型力学性能的影响,并对试件关键部位不同取向晶粒的应力状态进行了分析。  相似文献   

6.
应用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热解气相色谱(GC)对低煤级煤生烃过程中有机质结构演化进行表征,剖析了人工热演化过程中气态烃产率,解析了煤结构官能团的变化规律,揭示了低煤级煤生烃与结构演化的耦合机理。结果表明:煤热模拟产物主要为气态烃C1-5,甲烷生成瞬时产率包含四个峰值,低煤级煤化学结构中含氧官能团和烷基侧链随煤化程度的增高以不同的速度发生脱落,随煤级的增加,其芳构化程度增大。分别对煤结构中的脂肪烃甲基、C-O基、芳香烃芳核C-C和烷烃结构上甲基、亚甲基进行表征。存在420℃温度转折点,之前吸收峰强度逐渐减小,之后又略有增大,揭示了低煤级煤三个主要结构演化阶段煤化作用机理,提出了低煤级煤生烃结构演化模式图。  相似文献   

7.
惯性对多孔金属材料动态力学行为的影响   总被引:3,自引:0,他引:3  
 对泡沫金属材料的力学性能已经进行了十分广泛的研究,但在对泡沫金属的应变率效应和惯性效应的研究中,尚存在一些矛盾的结论。为进一步认清惯性在多孔金属动态响应中的作用,用有限元计算方法模拟了二维Voronoi蜂窝的动态压缩行为,得到了不同速度下Voronoi蜂窝的3种变形模式。通过改变基体材料的密度和冲击速度进行“数值实验”,得到了相应“试件”的由冲击面和支撑面得到的宏观平均应力应变曲线和平台应力。根据数值模拟的结果,着重分析了惯性效应的影响。研究发现,惯性并不影响蜂窝的应力应变曲线,但它导致试件中宏观变形不均匀,是平台应力提高的主要原因。  相似文献   

8.
森林土壤富含不同组分和功能的有机碳。该研究以棕壤和褐土45年林龄的刺槐林下表层及底层土壤为对象,研究其林下土壤腐殖酸组分在不同土壤类型和不同土层间的差异和变换。褐土和棕壤表层及底层土壤分别定义为CO和CA,BO和BA。应用傅里叶变换红外光谱对土壤腐殖质组分的富里酸(FA)、胡敏酸(HA)和胡敏素(HM)进行了分析。结果表明富里酸主要吸收峰为3 400cm~(-1)处的碳水化合物中—OH形成的氢键伸缩振动,1 655cm~(-1)处的芳香环CC伸缩振动,1 110cm~(-1)处的脂族C—OH伸缩振动。与富里酸相比,胡敏酸所含官能团与其相似,差异在于其吸收峰强度较弱。胡敏素在1 110cm~(-1)处的脂族C—OH伸缩振动和1 030cm~(-1)处多糖或类多糖物质的C—O伸缩振动较胡敏酸此处的峰吸收强度强。根据分析,表层土壤腐殖质官能团结构较底层土壤多且吸收强度强。另外,富里酸不同物质官能团数量及强度受土壤类型和土壤深度的影响较胡敏酸和胡敏素小。根据不同吸收峰对比分析发现,富里酸组分的芳化程度较强,而胡敏酸和胡敏素的芳化作用仅表层土壤程度较强。不同土壤类型胡敏酸组分分析表明,棕壤表层土壤芳族和脂肪族物质吸收强度明显高于褐土。综上,土壤类型和土层显著影响45年林龄的刺槐林下土壤腐殖质组分,尤其是胡敏酸和胡敏素组分。  相似文献   

9.
侏罗纪优质煤炭资源为煤制油、制气等清洁高效利用提供了丰富的物质基础,其显微组分以富集惰质组为特征,而镜质组与惰质组大分子结构在很大程度上决定了煤的物理化学性质和工艺性能,进而决定了煤炭资源的综合利用效率及附加值。采集并制备了陕北侏罗纪煤田小保当煤矿和柠条塔煤矿的原煤(XR)、富镜质组煤(XV、NV)和富惰质组煤(XI、NI)样品,利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、固体13C核磁共振谱(13C NMR)等手段,结合煤质分析结果,定量表征了不同显微组分富集物分子结构的差异。研究结果表明:XI和NI煤中芳烃结构芳环取代程度低,主要以3个相邻、4~5个相邻的氢原子形式存在,苯环上氢原子较少被其他官能团取代,同时其结构中芳烃C═C骨架振动明显,脂肪结构中亚甲基伸缩振动强度较低,并且甲基含量略高于富镜煤,C═O基团相对含量略高,表明富惰煤有较多含氧桥键相连的芳香结构,其结构中脂族链、脂环基团脱落、断裂以及芳烃富集,支链相对较少且长度较短,芳碳率、芳香度、芳环缩合程度及成熟度较高。XV和NV煤中表面结构中碳的赋存形态“C—C,C—H”,“C—O”的相对含量高于富惰煤,反映其结构中应含较多的芳环取代的脂肪族侧链,XI和NI煤表面结构中氧的赋存形态以“C—O”为主,“C═O”和“COO—”明显高于富镜煤。XV和XI煤的芳碳率分别为57.91%和66.02%,脂甲基碳分别为10.02%和7.84%,质子化芳碳为非质子化芳碳的两倍,XV煤的羰基和羧基碳相对含量较高,两者桥碳和周碳之比分别为0.25和0.40,芳香核结构平均缩合环数分别为2.68和3.03,平均尺寸分别为0.448和0.676 nm,XI煤结构中芳香核以萘和蒽为主,支链化度Lγ分别为0.22和0.19,表明XV比XI存在较多脂肪侧链、饱和环结构,生烃(油)潜力大。  相似文献   

10.
红外光谱结合二维相关分析研究堆肥过程腐殖酸演化规律   总被引:1,自引:0,他引:1  
堆肥材料中腐殖酸的组成和结构直接影响堆肥产品品质和腐熟度。为研究堆肥腐殖酸的组成和形成过程,进行了生活垃圾堆肥并提取了不同堆肥阶段样品中的胡敏酸和富里酸,采用红外光谱和二维相关分析,探讨了堆肥过程胡敏酸、富里酸的组成、结构及随时间演化规律。红外光谱结果显示,堆肥胡敏酸组成复杂,在2 917~2 924,2 844~2 852,2 549,1 662,1 566,1 454,1 398,1 351,990~1 063,839,711cm-1均出现了吸收峰;相对于胡敏酸,堆肥富里酸结构简单,仅在1 725,1 637,990cm-1出现了吸收峰。上述吸收峰的出现表明堆肥胡敏酸和富里酸均含有木质素来源的苯环和糖类结构,但胡敏酸还含有丰富的脂族和蛋白类结构,这些在富里酸中含量较低;堆肥过程糖类、脂类、蛋白类及木质素结构均发生了降解,但是在胡敏酸和富里酸中它们的降解优先顺序不同。二维相关光谱分析结果表明,胡敏酸中降解先后顺序为脂肪类—蛋白类—多糖类和木质素,而富里酸中为蛋白质—多糖和脂肪类,降解过程均生成了羧酸、酮类和酯类结构,其中羧酸类物质一部分在堆肥中形成了碳酸盐。研究结果表明,红外光谱结合二维相关分析不仅可以获得堆肥腐殖酸官能团组成,还可以揭示堆肥过程这些官能团降解顺序,确定堆肥腐殖酸合成机制和动力学过程。  相似文献   

11.
利用TG/DTA 6300的热重分析仪对胜利褐煤(SL)、神华烟煤(SH)与塔旺陶勒盖无烟煤(TT)三种不同变质程度的原煤进行空气气氛下燃烧反应;通过FTIR(傅里叶变换红外光谱)分析了三种煤样及不同终温下固定床热解半焦的官能团组成;运用数学高斯函数对FTIR曲线重叠吸收峰进行分峰拟合,利用拟合峰面积计算FTIR的芳香度指数(R)、芳香结构稠合指数(D)及有机成熟度指数(C)结构参数。结果表明:SL,SH与TT煤着火温度分别为299.3,408.2及441.0℃;最大失重速率峰温度分别为348.6,480.5及507.0℃,即随煤样变质程度的不同,着火点和最大失重速率温度都不同程度提高。煤中官能团结构较复杂,不同变质程度的煤样的红外光谱曲线中均可以观察到羟基(—OH);脂肪烃(—CH_2,—CH_3);芳环(C=C);含氧官能团(C=O,C—O)等主要官能团的振动吸收峰。随着热解炼焦温度的升高,三种煤样中脂肪烃类(—CH_2—,—CH_3)红外振动吸收峰均逐渐减小;炼焦后C=O在1 700cm-1伸缩振动峰在炼焦温度到达550℃时基本消失;SL原煤样在1 000~1 800cm-1含氧官能团吸收峰区域红外曲线更为复杂,随炼焦温度升高较之其他煤样变化最为显著;而SH及TT煤芳环C=C吸收峰在温变过程中峰位及峰强度均无显著变化。通过R,D及C值随热解终温的变化曲线,三种变质程度煤在热解反应过程中主体官能团变化趋势存在差异。  相似文献   

12.
利用FTIR分析技术,对3种不同煤阶的我国电站典型动力用煤———神木烟煤、铜川贫煤和宜宾无烟煤的挥发份中氮的赋存形态进行了研究。为克服研究工作中的微氮现象,在研究过程中采用了16m光程的长程气池。研究结果显示,红外光线在16m长程气池构造作用下多次穿过挥发份,检测出含量微少的氮元素,成功地克服了微氮现象,取得了较好的研究结果;我国电站用煤的挥发分中氮的赋存形态有4种,分别为吡啶型氮化合物、吡咯型氮化合物、吡啶-N氧化物和腈类化合物。氮在煤与挥发分中赋存形态的差别主要是由于煤分子中的大分子量含氮结构在温度作用下发生分解所致。  相似文献   

13.
为明确不同煤种大分子结构特征的异同,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和拉曼光谱(Raman)分析技术,对五种烟煤(HY,HJ,BL,DJ和HK)进行系统表征,为后续煤及类煤材料结构和性能的研究提供可靠指导。在FTIR光谱特征曲线上,波数3 200~3 600 cm-1范围有明显的吸收区,其中样品HJ相较于其他4种样品更明显,主要是由于-OH官能团和N-H结构振动引起,但该波段容易受到自由水或结晶水的影响,从而造成判断误差。在2 923 cm-1处可以观察到CH2反对称伸缩振动峰值都明显高于其对称伸缩振动,产生这一现象的原因是烟煤中存在大量脂肪族CH2碳链结构,后续将其液化加工再应用的潜力较大。而在1 000~1 800 cm-1的含氧官能团波数范围内,主要包含了羟基(醇羟基和酚羟基)、羧基、羰基等。为了更清晰的表征煤结构,定量分析了煤的表观芳香度fa(FTIR),(R/C)uHal/HAar/Aal和H/C原子比之间的关系,可以看出随着煤质水平的提高,煤中芳香族氢含量增加,脂肪族氢含量降低。另外比较了各个结构参数发现fa(FTIR),(R/C)u和H/C原子比之间存在线性关系,能够更加准确的表征煤阶。Raman光谱特征曲线通过Origin 2018进行分峰拟合,采用去卷积方法将频谱划分为十个峰,分别为G,GR,VL,VR,D,S,GL,SL,SR和R。对比不同波段峰面积比例及主峰半高宽和H/C原子比的关系,发现随着H/C原子比的增加,AD/AG值总体呈下降趋势。从而说明煤样基本结构中单元核的芳香环数量随着煤化作用及其石墨化程度的增加而增加,该结果与FTIR光谱分析一致。通过上述研究结果的对比可证明FTIR和Raman光谱技术是煤中大分子结构特征研究的可靠方法。最后基于两种分析技术提供的结构参数,建立了简单的煤分子模型,为煤化学研究中基础分子构建提供参考。  相似文献   

14.
We present both experimental and theoretical evidence for uncertainty-limited turnstile transport in deformed microcavities. As the degree of cavity deformation was increased, a secondary peak gradually emerged in the far-field emission patterns to form a double-peak structure. Our observation can be explained in terms of the interplay between turnstile transport and its suppression by the quantum mechanical uncertainty principle.  相似文献   

15.
以春季漫天飘飞的杨絮/柳絮为研究对象,将其与棉花/蚕丝天然纤维的微观结构进行比较研究,分别用体视显微镜、扫描电镜观测其形貌;用溴化钾压片法及全反射(ATR)测定FTIR光谱。分析研究其形貌及微观结构,实验结果表明:杨絮/柳絮与棉花/蚕丝天然纤维形貌有显著差异-棉花纤维较粗、且具有优良的拉伸性能,而杨絮、柳絮纤维则较短,拉伸性能比较差;FTIR光谱比较分析,发现棉花与杨絮、柳絮的主要化学结构都是纤维素,但是棉花纤维中氢键结合的羟基(-OH)伸缩振动吸收峰吸收强度明显大于杨絮,这也是导致棉花纤维长、纤维拉伸性能优于杨絮、柳絮的因素之一;蚕丝纤维与棉花、杨絮柳絮这些植物纤维不同,它的主要结构为酰胺结构。它们微观结构的差异决定了这些纤维不同的性能和用途。  相似文献   

16.
A three-dimensional molecular dynamics (MD) model is utilized to investigate the effect of tool geometry on the deformation process of the workpiece and the nature of deformation process at the atomic-scale. Results show that different states exist between the atomic force microscope (AFM) pin tool and the workpiece surface, i.e. the non-wear state, the ploughing state, the state in which ploughing is dominant and the state in which cutting plays a key role. A relationship between the deformation process of the workpiece and the potential energy variation is presented. The potential energy variation of atoms in different deformed regions in the workpiece such as plastically deformed region, elastically deformed region and the mixed deformation region is different. The features of variations of potential energy are discussed.  相似文献   

17.
应用衰减全反射傅里叶变换红外光谱法(ATR-FTIR)对聚丙烯共混薄膜的表面组成进行了测试.通过比尔定律的验证,确认1 103和1 733 cm-1可以分别用于含聚乙二醇和含羰基结构单元的改性剂共混体系的定量计算.利用ATR校正程序,以相应的特征峰峰面积比作为定量测定的基准,可以减少测试误差.通过工作曲线法,定量地分析了聚丙烯共混物薄膜表层中改性剂的含量.此外,利用变角全反射,通过改变入射光线的角度,可以测定不同深度的改性剂含量,剖析改性剂在PP共混薄膜的表层分布.  相似文献   

18.
A geometric construction of the `ala Planck action integral (quantization rule) determining adiabatic terms for fast-slow systems is considered. We demonstrate that in the first (after zero) adiabatic approximation order, this geometric rule is represented by a deformed fast symplectic 2-form. The deformation is controlled by the noncommutativity of the slow adiabatic parameters. In the case of one fast degree of freedom, the deformed symplectic form incorporates the contraction of the slow Poisson tensor with the adiabatic curvature.The same deformed fast symplectic structure is used to represent the improved adiabatic invariant in a geometric form.  相似文献   

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