煤中微量元素的酸脱除率与元素周期律——以渭北晚古生代5号煤层为例

对比了渭北晚古生代5号煤样品酸处理前后微量元素含量的变化。结果表明,按其量化表征的煤中微量元素酸脱除率划分,44个微量元素可分为五类,它们在元素周期表中有着明显的分布规律:Ⅰ型,为煤中典型的易酸脱除微量元素,主要占据于元素周期表中第Ⅰ、Ⅱ主族元素位置,按电子构型,属s区;Ⅱ型,为煤中较易酸脱除微量元素;Ⅲ型,为煤中较难酸脱除微量元素,主要占据在第Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅷ副族元素位置上,按电子构型,属d区和f区左半部;Ⅳ型,是难酸脱除的微量元素,主要占据在第Ⅳ、Ⅴ主族元素位置,(稀土元素部分在第Ⅲ副族)按电子构型,属p区和f区中部;Ⅴ型,为典型的最难酸脱除微量元素,主要占据在第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ副族位置,按电子构型,属d区的前半部、ds区和f区的右半部。煤中微量元素的酸脱除难易的大小,在元素周期表的横向、纵向和对角线方向,亦有一定的变化规律。     

内蒙古准格尔黑岱沟6号煤层中微量元素的相分异作用

数理统计的方法,研究了准格尔6号煤中微量元素和泥炭沼泽沉积环境的关系。研究表明,煤中微量元素在泥炭沼泽沉积中,有着较为明显的“相分异”规律。多数处在元素周期表中第I、II主族,第四周期副族位置的元素,即相对较“轻”的元素,对镜惰比（V/I）及凝胶化指数（GI）反映比较灵敏或有一定关联性。因而反映潮湿还原的沼泽沉积环境比较有效,其典型代表就是Rb和Cs;而相对较“重”的元素,即第五周期以后的副族元素、第III主族以后的主族元素,则多对氧化指数（OI）和破碎指数（BI）响应比较灵敏或有某种间接的关联性,因而反映干燥氧化的沼泽沉积环境比较有效,其典型代表就是Hg和W。与植物组织保存指数（TPI）、植被指数（VI）和地下水流动指数（GWI）、搬运指数（TI）关联的元素则可看作介于两者之间。总之,微量元素从“轻”元素到“重”元素,从低阶周期到高阶周期,从低次主族到高次主族,有对V/I和GI反映灵敏转为对OI和BI更为灵敏的趋势。从而为微量元素（包括部分常量元素）对泥炭沼泽沉积亚微环境的识别和划分,提供了强有力的依据。     

微量元素与煤有机质的结合关系浅探——以太原西山矿区8号煤层为例

对太原西山矿区8号煤层的肥、焦、瘦、贫等不同烟煤的镜煤组分进行了酸洗脱灰处理,并同时对这些酸洗后的样品进行了红外分峰处理和微量元素含量的测定,发现随着煤的变质程度加深,某些有机基团与某些微量元素呈正相关关系,并因其正相关系数很高而结合的可能性很大;有的呈负相关关系;也有的和微量元素部分呈正相关变化部分则呈负相关变化。因此,将煤的有机基团分为三类:微量元素亲和性有机基团、微量元素憎厌性有机基团和对微量元素既无亲和性也无憎厌性的中性有机基团。微量元素和煤的有机基团之间相互选择性很强。但无论表现为典型的亲和性还是憎厌性,其亲和、憎厌程度的变化波动趋势,均遵循一个统一的变化规律——元素周期律。典型的中性有机基团,对亲石元素和亲铁亲铜元素所表现的亲和、憎厌倾向也有明显不同,有一定的规律可循。煤中不同类型的有机基团和微量元素的正负相关性,即对微量元素的亲和和憎厌性,对元素周期律的响应型式和响应程度差别也很大。     

煤可溶烃中一种特殊的稀土元素地球化学现象 ——以渭北中熟煤为例

用数理统计方法研究了渭北中熟煤中稀土元素（REE）在可溶烃和无机矿物中的赋存规律。结果表明,REE在可溶烃和矿物质之间有明显的互补关系,其中,轻稀土（LREE）和重稀土（HREE）又各呈现出不同的分布和赋存特征。但无论是LREE还是HREE,这种赋存分布规律都决定于其离子半径及内部的电子构型变化规律。LREE随着原子序数增大,其在有机的可溶烃和无机矿物中赋存规律性减弱,而HREE随着原子序数的增大,其在可溶烃和无机矿物中赋存规律性增强。这种“互补”和同步消长的关系在可溶烃各族组分之间也存在,并对煤成烃有一定的潜在作用。这是作者以前发现的“稀土元素煤地化效应”的另一种表现形式。     

镧系元素的煤地化效应——以渭北中熟煤为例

用数理统计的方法研究了渭北中熟煤中REE在残留烃-无机矿物的赋存规律,发现REE在煤中热解残留烃和矿物质之间有明显的分配规律. 其中LREE和HREE又各自呈现出不同的分布和赋存特征. 但无论是LREE还是HREE,这种赋存分布规律都决定于其离子半径及内部的电子构型变化规律. 因而出现LREE随着原子序数增大,其在有机的残留烃中赋存规律性增强,而HREE随着原子序数的增大,其在无机矿物中赋存规律性增强的现象. 这就是本研究所发现的"镧系元素的煤地化效应".     

基础化学与特色专业化学的承接与协调——以煤化学中“胶质体”为例

针对特色专业化学教学过程中与基础化学知识的承接和协调问题，将繁杂的基础知识和专业理论设定成不同的学习目标，对课程内容重新梳理和组织。以PBL教学理念进行教学设计，强化学习过程中的自我管理和解决问题的能力；以CBL模式进行案例分析，将抽象枯燥的理论知识变成直观、生动、形象的案例，促使学生不断思考该问题或现象出现的原因和机制，克服了普通教学法理论与实践相互联系不足的缺点。对知识点的讲解采取"因-果"相承、"点-面"结合、"抽象-具体"对照的授课方法，获得了良好的教学效果。