褐煤表面官能团的分布特征及量子化学分析

为了揭示煤中官能团活性大小顺序,采用原位傅里叶红外光谱法对北皂褐煤进行漫反射测试,分析了褐煤中各官能团的分布比例.基于各官能团同等构连条件建立了褐煤的红外简化化学结构模型,并对模型进行了量子化学分析.煤中主要活性官能团以甲基亚甲基和羟基最多,其次是羰基、羧基和芳烃上的碳氢键.通过模型的振动频率和前沿轨道分析,得出实验和计算结果所示各官能团振动位置相一致.结合各官能团含量和活性大小可知,煤自燃过程中关键性的官能团是羟基和甲基亚甲基基团,其次是羧基.     

量子化学方法在煤自燃机理方面的应用及进展

煤中自由基是诱发煤自燃的首要因素之一,有效防止煤自燃的实质便是抑制煤中活性自由基对氧化反应的促进作用。系统地总结了煤中活性自由基——含氧自由基和脂肪族烃基在煤自燃过程中的反应,并指出目前研究煤自燃机理的不足,如煤分子模型类型单一,且多仅考虑煤中含氧自由基的反应过程,并未将含氧自由基、煤中缺陷和杂原子同时存在下的反应进行研究;指出目前的研究多集中于CO₂、H₂O和CO的生成路径,未对煤自燃产生的SO₂、H₂S等有毒气体进行很好的解释。从煤中活性自由基角度,针对性分析了制备抗氧化剂的应用研究,这是未来制备绿色高效阻燃剂的有效路径。提出了可从煤有机显微组分分子结构进行研究,不同显微组分的理化性质各不相同,因此,查明不同煤中的显微组分至关重要,特别是其内部活性自由基的类型。     

煤大分子中官能团的红外光谱分析

用付氏变换红外光谱仪测试了一组镜煤的红外光吸收谱,就煤的红外光吸收带的归宿进行了分析;同时,还研究了煤大分子中主要基团随煤变质加深的变化规律。     

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。     

褐煤焦化特征

本文根据褐煤的物理性质及化学成分特点，阐述了褐煤焦化特征及焦化产物─焦炭、焦油、低温干馏煤气、焦炉煤气、干馏水的性质。     

东北某露天矿褐煤干燥提质对水分复吸的影响

东北某露天矿褐煤因水分含量高,使用前需要进行干燥提质处理,以提高其燃烧热效率.为研究褐煤干燥提质后对水分复吸的影响,利用傅里叶变换红外光谱仪(Fourier transform infrared spectrometer,FTIR)、差热/热重分析仪(differential analysis/thermogravimetric analyzer,DTA/TG)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)等先进分析手段,结合干燥提质工艺,研究褐煤干燥提质对水分复吸的作用.结果 表明:东北某露天矿褐煤所含主要官能团包括:羟基、亚甲基、甲基、羰基、羧基和醚键.干燥提质后褐煤含水率由44.78％降至25.07％.干燥提质后褐煤静置9d后的含水率为25.75％,水分含量随时间增长无明显变化,水分吸附逐渐达到动态平衡.由于褐煤结构中的孔洞和裂隙减少,含氧官能团分解,干燥提质后褐煤对水分子的吸附能减弱,因此水分复吸不明显.干燥提质可以有效的抑制褐煤对水分子的吸附.     

有机官能团氧化数特征初探

通过对有机物分子中官能团和活性部位点上碳氧化数的分析,探讨了局部氧化数、整体氧化数、同类物质的氧化数、芳香烃碳上的氧化数、含氮化合物氮原子上的氧化数、羧酸中羰基碳的氧化数以及杂环化合物相应原子的氧化数值．当发生氧化还原反应时。对这些活性部位点上原子的氧化数的变化情况也进行了一些初步的讨论．     

不同热解温度下褐煤焦样物相及其微结构变化

热解是褐煤改性提质的重要手段,为研究不同热解温度制取褐煤焦的物相和微结构变化,采集沈北矿区蒲河煤矿褐煤煤样,选取低中高(400,700,1 000℃)3个热解特征温度制取褐煤焦样,通过SEM、XRD、Raman、FT-IR、XPS、低温N₂吸附实验,对褐煤焦样的物化结构进行分析。结果表明：热解温度提高,焦样芳香性增强,含氧官能团O—H、C=O、C—O大幅减少,表面含碳官能团,C—C结构增加,C—H结构减少;400℃和700℃焦样微晶结构缺陷增加,1 000℃焦样微晶结构趋于有序并向石墨化转变;焦样比表面积和孔容积随热解温度提高先增大后减小,700℃焦样拥有最大的比表面积(117.063 7 m²/g)和孔容积(0.068 134 cm³/g),提高热解温度有利于焦样微孔结构发育。     

Ni(Ⅱ)-(5-Br-PADAP)_2配合物的量子化学研究

应用半经验CNDO/2量子化学计算方法,对配体5-Br-PADAP和配合物Ni(Ⅱ)-(5-Br-PADAP)_2的分子结构进行了计算。5-Br-PADAP有两种结构模型能与Ni~(2+)离子形成配合物,Ni~(2+)与其中较稳定的构型形成配合物的可能性较大。计算结果表明在配合物分子中存在一个完全的共轭体系。中心离子的电荷分布表明d电子存在离域作用,配合物具有共价性。画出了前线轨道能级图并计算了其跃迁能。计算结果与电子光谱实测值相当吻合。     

褐煤气化废水的物化预处理

采用臭氧氧化方法对隔油后的褐煤气化废水进行预处理,实验从臭氧投加速率、pH、反应温度、反应时间等方面对反应条件进行探索,得到最佳反应条件:初始pH≈3,投加速率10 mg/(L·min),反应温度约40℃,反应时间180 min.在最佳条件下,化学需氧量(CODCr)去除率可达30％以上,挥发酚去除率可达95％以上,反应后生物需氧量(BOD5)与CODCr比值可达0.5以上.分析最佳条件下出水气相色谱-质谱,发现臭氧对于水中大部分的酚类、石油类、芳环类物质降解率均在90％以上.     

颗粒物附着有机物的分布及其典型官能团的转化

通过超声提取(Ultrasonic extraction, UE)及气相色谱-质谱联用法分析(Gas chromatography-Mass spectrometer, GC-MS)对饮用水活性炭工艺出水中的颗粒物进行有机成分组成分析,考察颗粒物附着有机物的种类、特征、来源、转化机制及分布规律。结果表明,活性炭出水中颗粒物上的附着的弱极性有机物以烃类(37.75%)、酸酯类及酮类(32.60%)为主,并随粒径不同而略有差别。活性炭对有机物的去除受有机物的特性和其自身的性质影响;活性炭对各分子量范围内有机物的生物降解作用主要包括直接氧化分解、胞外酶对有机物的分解作用、生物吸附絮凝作用。因此有必要从附着态有机物角度控制活性炭出水中颗粒物的数量,以减少三卤甲烷(THMs)生成,提高活性炭出水的化学安全性。     

胸腺嘧啶分子振动光谱及其量子化学计算

分别检测了胸腺嘧啶粉末的拉曼光谱和红外光谱,并用量子化学B3LYP/6-311**G(含电子相关效应的杂化密度泛函理论DFT)方法,对胸腺嘧啶分子进行了几何结构优化,理论计算了胸腺嘧啶分子的拉曼散射光谱和红外光谱,并将计算结果与实验值进行比较.结果表明:采用DFT方法的计算结果能够和实验值很好的吻合.通过Gauss View可视化软件,对胸腺嘧啶分子的振动频率进行了全面的归属.     

锡林浩特褐煤提质同步热分析动力学分析

为研究褐煤提质过程中的现象和规律,本文测定了流动气氛中,锡林浩特褐煤提质过程的非等温热重分析-差示扫描量热法（TG-DSC）同步热分析数据。将无模型法（Friedman法）与多重扫描速率法（升温速率分别为5、10、15、20、25和30K/min）结合,得出不同粒径（74~104μm、104~124μm和124~178μm）下测试样品提质过程的质量动力学模型与热动力学模型。综合两种模型可以发现,粒径越小,质量行为与热行为越一致,并且机理函数模型E1:α、B1:α(1-α)和D1:1/2α适合描述锡林浩特褐煤的提质过程。     

量子群主Ｔilting模的形式特征标

设p≥2(h-1)，λ∈X^ 是p^2室中的正则支配权，证明了主Uψ模Mψ(λ^-0＋Pλ^1）的形式特征标公式:描述了ψ(λ^-0＋Pλ^1）的合成因子的分布状态，于A2型量子群，给出了p^2室一般位置室吉Uψ模范畴主Uψ模ψ(λ^-0＋Pλ^1）合成因子的分解模式。     

褐煤与大豆荚共热解特性分析及动力学研究

利用热重分析仪对褐煤、大豆荚及其混合物进行热解特性分析,研究添加大豆荚对褐煤热解过程的影响,并从动力学角度分析其热解机理。结果表明,大豆荚的添加有利于促进褐煤热解反应,使其热解过程向低温区移动,热解失重速率变快,与褐煤单独热解相比,在升温速率为10K/min下30%大豆荚与褐煤共热解的最大失重速率所对应的温度降低5.6℃,挥发分析出的终止温度提前17.51℃,其混合物热解反应指前因子A增大2.78min~(-1);大豆荚与褐煤混合物的热解速率随着升温速率的增大而加快,其热解过程符合一级反应动力学方程。     

水热处理后的褐煤红外光谱分析

为了缓解我国能源利用的负担,加大褐煤综合加工利用的力度,研究了褐煤在水热处理条件下官能团发生的变化,利用高压釜对锡林浩特褐煤进行水热处理,通过红外光谱分析仪对处理后褐煤官能团的变化进行分析.结果表明:经水热处理后的褐煤,羟基含量明显降低,饱和烷烃和取代芳烃侧链有所增加,含氧官能团如芳酮的羰基有所减少,工艺性能提高了.     

量子群上单模的一种分解

把量子化包络代数Uq(sl(3))上的单模L(λ)视为Uq(sl(2))上的模,利用单模的权图找出L(λ)中相对于E1的最高权向量,从而得到L(λ)作为Uq(sl(2))-模的一个直和分解.