煤沥青程序升温中间相转化动力学研究

在热转化试验装置上,采用程序升温对三种煤焦油沥青的中间相转化动力学进行了研究,求取有关动力学参数,提出了分段一级动力学模型的处理方法。第一阶段发生在470℃以下温度范围,是中间相生成、长大的主要阶段,活化能较高为245～280kJmol;第二阶段发生在470℃以上的温度范围,主要是中间相的融并、重排,活化能为60kJmol左右。中间相转化过程与沥青结构密切相关,若沥青结构中具有较多的烷基侧链,则活性较高,中间相转化速率较大,环烷结构则有利于中间相的长大和融并。     

抚顺页岩油沥青中间相的转化

经拔顶的抚顺页岩油的喹啉可溶份改制沥青在400～480℃范围内以5℃/小时加热、保持时间为2—14小时的条件下焦化。用偏光光学显微镜和扫描电子显微镜观察了中间相的成梭、成长、转化、融并、变形和固化。在转化初期,中间相起始转化温度较高(430℃)。生成界面清晰的典型液晶态小球体的直径可达180μm。它具有好的流动性和形成各向异性的能力。后期中间相形成的曲线较陡,中间相体转为混有局部纤维组织的粗镶嵌形态,最终出现小区有序而总体无规的构造。讨论了页岩油的化学组成与中间相性质之间的关系。这个工作表明抚顺页岩油看来是一种有价值的、能得到石墨化性能良好的油焦的原料。为了生成针状焦的组织形态,必须改进裂解后期中间相性能。     

潜在中间相沥青的研究——作为高性能碳纤维的原料

为得到适合于制取高性能碳纤维的原料,通过以1,3,4-四氢喹啉(THQ)作为供氢溶剂进行还原的潜在中间相沥青的技术路线,对太钢煤焦油沥青和美国A-240石油沥青进行了调制和改性。     

煤沥青的电化学加氢：Ⅲ.中间相沥青的电化学加氢

在隔离式电解槽中，以泡沫铅作阴极，铂作阳极，饱和甘汞电极作为参考电极，以ＤＭＦ＋ＥｔＯＨ＋Ｈ２Ｏ＋Ｂｕ４ＮＢｒ作电妥体系，对太原钢铁公司焦化厂煤沥青为原料制得的中间相沥青进行了电化学加氢的研究，考察了电解电位，温度，溶剂浓度等对国氢的影响。     

中温沥青族组成分析及其对中间相沥青结构的影响

以甲苯-吡啶、正庚烷-四氢呋喃为溶剂,采用索氏抽提分离中温沥青（ZCTP）的族组分并解析其组成与结构。结果表明,与ZCTP相比,甲苯不溶-吡啶可溶物（TI-PS）和正庚烷不溶-四氢呋喃可溶物（HI-THFS）的热稳定性更高,残炭率增至56.95%和47.63%,失重量分别减小41.51%和28.85%;此外,TI-PS和HI-THFS的C=C含量分别比ZCTP高6.69%和3.26%,为75.57%和73.14%,吡啶氮含量分别提升约16和8个百分点。以TI-PS和HI-THFS为原料分别制得中间相沥青M-TI-PS和M-HI-THFS。其中,M-HI-THFS以中小区域型为主,并伴有部分细镶嵌结构,光学各向异性含量较低;M-TIPS光学各向异性含量约为80%,且形成了广域型光学织构;然而ZCTP难以形成稳定的区域型光学织构,只能形成马赛克型光学织构。     

煤焦油沥青族组成对针状焦中间相结构的影响

原料沥青的族组成是决定针状焦品质的关键因素.采用超声溶剂萃取对煤焦油沥青进行组分分离,并对沥青族组成进行混合再调配,以探究不同组分对生焦中间相结构形成及发育的影响并进行优化.研究表明,正己烷可溶物(HS)中含有丰富的脂肪结构,在炭化过程中过高比率的HS不利于大尺寸中间相的生成,但是适量的组分HS在炭化过程中可以调节体系...     

带状中间相沥青基石墨纤维结构对电化学性能的影响

通过中间相沥青熔融纺丝、预氧化、炭化及石墨化处理制得了带状中间相沥青基石墨纤维。研究了喷丝孔尺寸和纺丝速率对带状石墨纤维横截面碳层片取向和晶体结构的影响,对用作锂离子电池负极材料的带状石墨纤维的电化学性能进行了测试。结果表明：喷丝孔尺寸和纺丝速率对石墨纤维碳层片取向具有显著影响。采用低长宽比的喷丝孔在低纺丝速率下制备的石墨纤维其碳层片取向呈类辐射状,此石墨纤维负极材料的倍率性能较好,在0.1C和1C倍率下其放电比容量分别为336和300 mAh·g^-1,但其循环稳定性较差,在0.1C倍率下循环100次后容量保持率为89.1%;采用高长宽比的喷丝孔在低纺丝速率下制备的石墨纤维其碳层片呈波浪褶皱状且沿平行纤维主平面取向度高,此石墨纤维负极材料的倍率性能相对较差,但其循环稳定性较好,在0.1C倍率下循环100次后容量保持率为98.8%。随纺丝速率的增加,石墨纤维碳层片整体有序度降低,平行纤维主平面取向的碳层片含量减小,由此导致纤维负极材料的可逆比容量下降。     

进口中间相沥青碳纤维超高温石墨化处理后的特性分析

对P25、P55及XN-90三种进口中间相沥青碳纤维3000℃石墨化处理前后的微观形貌、晶体尺寸、力学性能、导电导热性能及其抗氧化性能进行了表征.结果 表明,三种碳纤维微观结构差异较大,均呈现出较为明显的"指纹"特征.三种碳纤维中XN-90热处理温度最高,晶体尺寸最大,石墨化程度最高,抗氧化性能最好.经过3000℃石墨...     

沥青作为中间产物的油页岩热解动力学的研究

本文利用改进的铝甑试验装置,对抚顺油页岩进行了不同终温(380—520℃)下的热解试验,得到了残留母质、沥青、焦油、气体等产物在恒速升温速率为2℃/min下的实验数据。采用包括两个连串一级反应的动力学模型对实验数据进行了处理,求得了有关的动力学参数。最后,对油页岩的热解机理进行了探讨。     

双组份共混聚合物的中间相

本文综述了双组份共混聚合物的中间相研究进展.重点介绍了结晶-非晶中间相的晶格理论模型及由此而得出的结论,并对中间相的实验证明作了探讨.     

以预锂化中间相碳微球为负极的锂离子电容器的电化学性能

以商品活性炭(AC)为正极, 预锂化中间相碳微球(LMCMBs)为负极, 组装成锂离子电容器(LICs). 用X射线衍射(XRD)对LMCMB 电极材料的晶体结构进行了表征和分析, 预锂化量(PIC)小于200 mAh·g^-1 时,LMCMB电极材料基本保持了原始的石墨晶体结构. 利用三电极装置, 测试了充放电过程中LICs 的正、负极及整电容器的电压变化曲线. 以LMCMB为电极, 锂离子电容器负极的工作电压变低, 并且电压曲线更加平坦, 同时正极也可以利用到更低的电压区间. 对比锂离子电容器MCMB/AC, LMCMB/AC在比能量密度、循环性能和库仑效率电化学性能方面都得到了改善. 在电压区间2.0-3.8 V 下, 100 次循环后, 放电比容量的保持率从74.8%增加到100%, 库仑效率从95%增加到100%. LMCMB/AC电容器容量不衰退的直接原因是由于AC正极极化变小. 在2.0-3.8 V和1.5-3.8 V电压区间内, LMCMB/AC锂离子电容器的比能量密度分别可达85.6和97.9 Wh·kg^-1.     

Nd2O3—PbO系中间相的研究

前人研究表明:La_2O_3、Sm_2O_3和Gd_2O_3均与PbO形成通式为RE_2O_3·4PbO的中间化合物。我们曾发现Eu_2O_3-PbO系有一个化学配比约为Eu_2O_(3·)(PbO)_(3.7)的四方结构中间相,Sleight曾报道过Nd_2O_3和PbO能形成不稳定的Nd_2O_3·2PbO化合物,但未对Nd_2O_3-PbO系平衡固相作全面考查,本文报道我们对Nd_2O_(3·)2PbO系中间相的研究结果。 取纯度99.99％的Nd_2O_3和化学纯的PbO,按多种比例研磨混合后压成园柱形样品,     

脱晶蒽油改质煤焦油沥青的研究——中间相非等温动力学

在热转化装置上,对宝钢Ⅰ期焦油沥青（简称I－CTP）及其添加18％、30％脱晶蒽油（简称DCAO）制成的软沥青进行了中间相转化非等温动力学研究,采用积分法求得了有关动力学参数。结果表明,沥青中间相形成过程可以用一级反应来描述。宝钢Ⅰ期焦油沥青活化能为180.02kJ/mol。添加80％脱晶蒽油则提高了原料沥青的反应性,活化能为147.89kJ/mol,不利于优质中间相的形成。     

液膜预富集水相痕量镍的分析研究

研究了液膜体系对水相中痕量镍离子的富集方法,镍离子从外相水溶液被膜相载体通过液膜运进含有反萃取剂的内相,从而达到富集效果,液膜富集一次回收率达98％,二闪富集倍数250倍,试验了载体,表面活性剂,液体石蜡,膜与内相水的水／油比,乳化液与外相水的乳／水比,内相酸度,外相PH值,富集时间的破乳剂用量等因素的影响,利用正交分析试验选出了最佳试验条件,并比较在相同条件下液膜法与萃取法提取镍的效果,通过液膜富集,使原子吸收法测定痕量镍达到了10^-9级。     

退火过程中聚乳酸中间相的形成和结构演化

采用淬火法制备聚乳酸(PLA)非晶薄膜,并利用原位显微红外光谱在线研究PLA非晶薄膜在不同退火温度下的结构演化.结果表明,PLA非晶薄膜存在一个临界结晶温度,当退火温度高于临界结晶温度时,PLA非晶薄膜可以通过分子链的局部调整实现冷结晶,反之,不能发生冷结晶;在冷结晶过程中先出现中间相,随后发生中间相-晶体相的转变;中间相是通过分子链的构象调整和分子链间的堆砌调整产生的,退火温度越高,中间相出现得越早,最终得到的晶体结构越规整.     

中间相Si-Cu合金作为锂离子电池负极材料的第一性原理研究

采用第一性原理平面波赝势法,对中间相Si-Cu合金作为锂离子电池负极材料的嵌脱锂机理进行研究.结果表明,4个Si-Cu合金相中Si0.125Cu0.875合金相具有最低的体积膨胀系数及最低的嵌锂电位,导电性在4个合金相中排第二位,具有最佳的电化学综合性能.     

催化油浆预加氢及中间馏分与高沸点馏分共炭化实验研究

采用缓和预加氢对某催化油浆(SO)进行稳定化处理,通过多种分析表征对加氢前后SO的结构组成、热稳定性、蒸馏收率和于蒸馏过程中的生焦行为进行研究,并对加氢后SO(HSO)中间馏分(350-500℃)和高沸点馏分(500-550℃)的炭化性能以及两者的共炭化性能进行考察。结果表明,HSO的环烷烃和氢化芳烃含量增多,而不稳定组分烯烃含量显著降低,由2.71%降低为0.97%。由此,HSO的热稳定性显著增强,并且其中间馏分和高沸点馏分的蒸馏收率较SO分别提高了25.8%和23.1%。更为重要的是,HSO蒸馏过程中无明显生焦现象。炭化实验结果表明,HSO中间馏分所得焦炭的光学纹理结构最优,为广域流线型,CTE值最低,为2.25×10^-6℃^-1。HSO高沸点馏分炭化性能相对较差,而与中间馏分共炭化可以显著改善其炭化性能。当高沸点馏分与中间馏分调配质量比例不高于2∶1时,组合馏分所得焦炭为广域流线型结构,CTE值低于2.30×10^-6℃^-1。     

电解液组成对中间相石墨微球电化学性能的影响

以2800℃热处理的煤焦油沥青基中间相石墨微球为锂离子二次电池负极材料,考察了中间相石墨微球在不同组成的电解质溶液中的电化学嵌脱锂性能.确定了试样在不同电解液中电极表面生成的SEI膜的化学组成和相对含量,剖析了共溶剂对SEI膜形成反应、膜组成和织构的影响.结果表明,在不同共溶剂的EC基电解液中,电极界面SEI膜形成的电位虽然不同,但SEI膜的化学组成基本相同,负极界面SEI膜的织构是决定电解液与电极材料相容性的关键.     

煤沥青基中间相炭微球的电化学性能与微观结构

将煤焦油沥青基中间相炭微球(MCMB)在一定的工艺条件和不同最高热处理温度(HTT_max)下进行高温热处理,利用XRD和Raman光谱分析了不同HTT_max下MCMB试样的微观结构.借助恒电流充放电和粉末微电极循环伏安法考察了试样的宏观电化学性能,探讨了中间相炭微球宏观电化学性能与其微观结构间的联系.研究表明,随着HTT_max的升高,中间相炭微球从低温热解炭的结构特征向石墨晶体结构转变,材料的电化学贮锂机制相应地也从微孔贮锂向石墨层间嵌锂机制转变.MCMB特殊的弧状碳层走向使得石墨微晶的L_a值未能随HTT_max的升高而大幅度增长,这是高温热处理MCMB的宏观电化学性能随HTT_max的升高而不断提高的内在原因.     

固相敏化剂光敏异构化速甾醇为预维生素D_3的研究

光敏异构化速甾醇为预维生素D3是高产率合成维生素D3的重要反应.目前专利和文献报道的应用于这个反应的多为有机小分子敏化剂和可溶高分子敏化剂.由于存在分离困难和漂白等问题,限制了它们在实际生产中的应用.研究开发具有高敏化效率并且易于体系分离的新型敏化剂是将速甾醇光敏异构化为预维生素D3反应应用于工业化生产的重要工作.