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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 203 毫秒
1.
为了研究石墨化过程中煤的分子结构有序化轨迹,选取湖南、陕西19个不同变形-变质程度高煤级煤为研究对象,采用工业分析、元素分析、X射线衍射分析(XRD)和拉曼光谱分析(Raman)等手段,结合分峰拟合的数学方法,对系列样品分子结构参数(XRD结构参数,如石墨化度、延展度La、堆砌度Lc及面网间距d002等;Raman参数,如PG,P1,R1,R2等)进行了统计与计算。研究结果表明:煤化作用阶段H/C随变质程度增加而逐渐减小,但在石墨化阶段以物理变化为主,其趋势变缓或不显著;XRD参数d002,La,Lc,NLa/Lc等随变质程度呈现非线性连续(阶跃性)变化,拐点大致对应Rm=7.0%,d002=0.338 nm,拐点之前La,LcN变化较小(或平稳增大),拐点之后石墨晶体结构快速形成,微晶尺寸增大,拼叠作用开始并逐渐增强;La/Lc变化亦反映石墨化过程由缩合作用向拼叠作用转变。高煤级煤石墨化轨迹可按有序化增加的三阶段模型来表述,无定形碳(无烟煤)至变无烟煤阶段,G峰位、峰位差P1变化显著,ID1/IG在表达无序程度时不服从TK关系;变无烟煤至半石墨阶段,即从石墨化开始结构演化轨迹呈现不同方向,R1随着有序的增加呈现截然相反的轨迹,部分石墨组分演化服从TK关系,R2在石墨化度为45%时呈现截然相反的轨迹;石墨阶段温、压作用导致微晶尺寸急剧增加(或阶跃),ID1/IG减小服从TK关系。当不同石墨化程度的新生组分共存时,d002不足以代表样品最大的演化程度,但其作为平均度量来标度高煤级煤石墨化过程中结构演化特征仍为较优的选择,且(002)和(γ)峰半峰宽能较好地区分石墨化煤的变质类型,H/C,ID1/IG亦随d002演化轨迹不同,需利用d002<0.344 0 nm,R1<2.0,H/C<0.12等综合指标判别石墨化的开始。由此可以看出,采用XRD和Raman光谱分析技术可以表征高煤级煤石墨化轨迹阶段性以及结构的差异性。  相似文献   

2.
从分子水平上理解低阶煤有机质大分子结构的解聚和解离是对其进行高效利用并从中获取高附加值化学品亟需解决的关键问题。为了探究煤有机质大分子结构的解聚和解离机理,借助核磁共振碳谱(13C NMR)、X射线光电子能谱技术(XPS)以及热重分析(TG/DTG)对经过常温超声萃取、醇解、催化醇解逐级溶剂处理的子长低阶煤的化学结构性能进行表征。研究表明,在本实验条件下,溶剂处理降低了煤中脂肪碳比例(fal),提高了芳碳比例(fa),对碳、氧元素存在形态影响很大;即对大分子结构进行了不同程度的解聚和解离,使其热稳定性增加。经二硫化碳/丙酮(CS2/AC)常温超声萃取,煤中的氧脂碳(fO1al,fO2al,fO3al)及氧芳碳(fO1a,fO2a)结构增加,羰基碳(fCa)结构降低,平均亚甲基链长(Cn)减小,芳桥碳比例(χb)降低,说明CS2/AC常温超声萃取削弱并解聚了煤大分子结构中以多聚羟基为主的网状体系,Calk-O,Car-O等氧桥键结构增多;而部分羰基碳结构被解离。同时,CS2/AC解离了通过π-π作用等非共价键作用束缚在煤中的芳烃和脂肪烃片段。经乙醇醇解处理,煤的fal降至24.89%,fa升至73.05%,Cn降低,而甲基碳(f1al)增加,说明醇解过程中发生了亲核取代反应,部分键能较弱的Calk-O和Calk-Calk键断裂。继续经催化醇解作用后,煤中的氧接芳碳(fO3a)含量明显降低,Cn大幅减小,说明煤中有机质进一步发生解离,部分Calk-O,Car-O和Car-Calk键断裂。  相似文献   

3.
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、CO基、芳香烃芳核CC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   

4.
水体的遥感反射比光谱(Rrs(λ))是海洋水色遥感反演海洋生物地球光学参数的关键,其定义是离水辐亮度与恰好水面之上的向下辐照度之比。海洋水色卫星传感器接收到的总信号中90%是大气的贡献,海洋水体贡献的离水辐亮度不足10%,因此对接收的信号进行大气校正获得高精度的水体遥感反射比信号是海洋光学遥感的关键技术之一。基于大量高质量的现场高光谱遥感反射比数据的基础上建立的Rrs(λ)光谱数据的质量评价体系QA(quality assurance),可以通过计算Rrs的得分情况(QA score)很好地识别出有问题或可能错误的Rrs(λ)光谱。GOCI(geostationary ocean color imager)是搭载在全球第一颗对地静止卫星COMS(communication ocean and meteorological satellite)上的主要传感器,由韩国海洋卫星中心(KOSC)发射,其高观测频次(8景观测数据/天)使生物地球化学参数的日变化监测成为可能。KOSC研发了GDPS (GOCI data processing system)软件专门用于GOCI数据处理,包括大气校正。到目前为止已为全球用户免费提供GDPS1.1, GDPS1.2, GDPS1.3, GDPS1.4, GDPS1.4.1, GDPS2.0六个版本。应用QA Score评价体系对于GDPS1.2, GDPS1.3, GDPS1.4.1, GDPS2.0四个版本在黄海海域处理得到的GOCI遥感反射比光谱数据的质量进行了评比。结果发现GDPS1.2的Rrs数据被视为无效的数据量明显大于GDPS1.3, GDPS1.4.1和GDPS2.0的处理结果;GDPS2.0的Rrs数据QA得分情况要差于GDPS1.2,GDPS1.3和GDPS1.4.1;GDPS1.3和GDPS1.4.1的数据处理结果基本相同,这与GDPS1.4在GDPS1.3的基础上只进行了软件模块化优化处理且修复了一些小问题的结果相吻合。基于该研究,黄海海域使用GOCI Rrs数据时,如果Rrs波段比是首要考虑因素(如反演叶绿素a浓度)且对有效数据数量要求不高,可以使用GDPS1.2版本进行大气校正;如果更关心的是某个波段Rrs值,则使用GDPS2.0进行大气校正更合适。  相似文献   

5.
煤精又称煤玉,是一种资源稀缺且价格昂贵的煤种,可作为工艺美术雕琢材料。采集了辽宁抚顺和新疆吉木萨尔这两个地区的6件煤精样品,测试分析了其煤岩煤质(显微组成、腐植体最大反射率、工业分析、元素分析)和拉曼光谱特征。研究结果表明6件煤精样品中显微组分均以腐植组为主,稳定组次之,惰质组含量最低,腐植体最大反射率(Ro, max)介于0.41%~0.55%;抚顺煤精的稳定组以沥青质体和孢子体为主,而吉木萨尔煤精的稳定组则以角质体为主;这两个地区煤精的拉曼光谱特征差异显著,拉曼结构参数显著受控于煤岩煤质;煤精的拉曼光谱参数D1峰与G峰的强度比(ID1/IG)、面积比(AD1/AG)均随稳定组含量增加而显著增大,随腐植组和惰质组含量的增加而明显减小;吉木萨尔煤精的ID1/IG和AD1/AG值均显著...  相似文献   

6.
利用固体NMR 研究了高度结晶的聚氧乙烯(PEO)/六氟磷酸钠(NaPF6)(按照氧钠摩尔比8∶1 描述为PEO8∶NaPF6,分子量Mw = 1 000 和6 000 g/mol)固体聚电解质晶区链段的结构和运动.对于纯PEO 来说,晶区链段的构象交换或大角度再取向促使其13C 粉末线形从低温的非轴对称(δ332211)变成高温的轴对称线形(δ112233).通过变温的13C 粉末线形和243 K 下的二维交换谱,PEO8∶NaPF6 晶区链段同样存在大角度再取向,且开启温度也很低(~243 K)与PEO 接近.这种长程的运动使得PEO8∶NaPF6 从低温的类轴对称(δ332211)变成高温的轴对称线形(δ332211),高温线形是PEO 高温线形的翻转.与其它PEO/Na(Li)固体聚电解质不同,PEO8∶NaPF6 中晶区链段与Na+络合后仍具有很高的运动性(与纯PEO 链段的运动性相当),这种高分子链段和Na+协同运动促使Na+沿PEO 分子链轴向迁移,提高电导率.  相似文献   

7.
为了研究不同煤岩成分煤萃取后的化学组成变化特征,选取平顶山焦煤作为研究对象,采用四氢呋喃(THF)、二硫化碳(CS2)、醋酸(HAc)等有机溶剂对煤样进行索氏萃取;借助于柱层析法、傅里叶变换红外光谱法等手段,对溶剂萃取后煤样的萃取率、族组分及特征官能团进行了计算和分析。研究表明:镜煤的萃取率最高,其次是亮煤、暗煤;相比而言,有机溶剂CS2对煤样的萃取率最高,THF的萃取率高于有机酸HAc;萃取物中,镜煤、亮煤、暗煤的总烃类含量依次减小,非烃类组分含量依次增大,THF溶剂萃取后以沥青质含量最高,CS2溶剂萃取后以饱和烃含量最高;镜煤的脂肪烃及含氧官能团含量最高,脂肪结构参数I4最大,芳构化程度参数I2最小,芳/脂比最小,而暗煤最大。萃取后,脂肪烃及含氧官能团含量较原煤均出现不同程度的减少,以镜煤最为明显,暗煤萃余物的芳烃含量最多,芳构化程度参数I2最大,芳/脂比最大。其中,CS2溶剂萃取后,煤中的富氧程度降低最为明显,而THF对与氢键缔合的-OH,-NH,酚类等官能团及脂肪烃溶解性最好。  相似文献   

8.
江西乐平晚二叠世煤成烃机理红外光谱研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
应用显微红外光谱技术,对江西乐平晚二叠世煤矿B3煤层煤样在不同热模拟温度下的结构组成变化特征及规律进行了研究,结合镜下显微组分的观察和统计结果,剖析了乐平晚二叠B3煤层煤的生烃机理,对该区煤成烃资源进行了初步评价。研究表明:煤化学结构主要由杂原子基团、脂族结构和芳香结构三部分组成,其活化能依次增加;煤成烃过程,是一种随着热演化程度的加深, 脂族侧链不断脱落,芳香结构不断缩聚,含氧基团逐渐断裂的过程;该煤层中含有的B型基质镜质体和树皮体都是很好的生烃显微组分,是该树皮煤生烃潜力巨大的主要原因。此特点对在华南地区寻找与富含“树皮体”煤系地层有关的油气资源并使“煤变油”产业化具有重要的意义。  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.
介绍了基于傅里叶变换红外技术检测CO2气体碳同位素比的新方法, 详细介绍了如何从HITRAN红外数据库中提取气体标准吸收截面; 介绍了基于非线性最小二乘法反演CO2气体碳同位素比和整套实验装置的组成及实验步骤. 从理论和实验分析两方面讨论了温度和气压变化对δ13CO2值的影响规律. 对于同一CO2标准气体, 采用FTIR和同位素质谱法两种技术进行了δ13CO2值对比检测, 两种测量技术的平均值差异仅为0.25%. 从实验结果可以看出, FTIR技术可以实现对CO2气体碳同位素比的检测.  相似文献   

11.
单昌功  王薇  刘诚  徐兴伟  孙友文  田园  刘文清 《物理学报》2017,66(22):220204-220204
长期监测大气中CO_2及其稳定同位素不仅可以获得CO_2源和汇信息,还可以确定不同排放源对大气中CO_2的贡献.傅里叶变换红外光谱技术是目前大气中痕量气体柱浓度高精度遥测的一种重要方法.本研究基于地基高分辨率傅里叶变换红外光谱仪采集的近红外太阳吸收光谱反演出大气中CO_2的稳定同位素~(13)CO_2和~(12)CO_2.在选择的~(13)CO_2的三个光谱窗口和~(12)CO_2的两个光谱窗口光谱拟合残差都很小,光谱拟合质量高.实验观测期间CO_2同位素~(13)CO_2和~(12)CO_2的反演误差平均值分别为(1.18±0.27)%和(0.89±0.25)%;利用Allan方差计算出观测系统的碳同位素比值δ~(13)C的测量精度为0.041‰.获得了2015年9月18日至2016年9月24日一年内大气中碳同位素比值δ~(13)C的长时间序列.结果表明,在整个测量期间δ~(13)C在-7.58‰--11.66‰范围内变化,平均值为(-9.5±0.57)‰;δ~(13)C有着明显的季节变化,冬季最小,夏季最大.分析了取暖导致的化石燃料燃烧排放增多是冬季大气中CO_2重同位素~(13)CO_2贫化的原因.观测结果显示了高分辨率傅里叶变换红外光谱仪具有准确和高精度观测大气中CO_2的稳定同位素和同位素比值δ~(13)C的能力.  相似文献   

12.
李相贤  徐亮  高闽光  童晶晶  金岭  李胜  魏秀丽  冯明春 《物理学报》2013,62(18):180203-180203
改进了一种基于傅里叶变换红外光谱法测量CO2气体的装置, 改进后的装置能够提高CO2检测精度, 并能同时测量CO2碳同位素比值. 研究了温度和压力对CO2浓度值和CO2碳同位素比值测量的影响规律. 利用该装置连续测量了标准CO2气体和环境大气, 对标准CO2气体测量得到的CO2浓度值及其碳同位素比值进行温度和压力影响修正, 获得了较好的精度和准确度. 关键词: 光谱学 同位素比值 傅里叶变换红外光谱 二氧化碳  相似文献   

13.
The stable carbon isotopic composition of dissolved inorganic carbon (delta13C(DIC)) is traditionally determined using either direct precipitation or gas evolution methods in conjunction with offline gas preparation and measurement in a dual-inlet isotope ratio mass spectrometer. A gas evolution method based on continuous-flow technology is described here, which is easy to use and robust. Water samples (100-1500 microl depending on the carbonate alkalinity) are injected into He-filled autosampler vials in the field and analysed on an automated continuous-flow gas preparation system interfaced to an isotope ratio mass spectrometer. Sample analysis time including online preparation is 10 min and overall precision is 0.1 per thousand. This method is thus fast and can easily be automated for handling large sample batches.  相似文献   

14.
几乎所有小的气相分子(如H2O,CO2等)均具有独特的近红外吸收光谱,在负压条件下,每种微小的气相分子都拥有一对一的特征光谱线,基于这一原理人们开始使用激光光谱(IRIS)技术来准确分析气体样品中的同位素组成。该方法克服了传统同位素比质谱(isotope ratio mass spectrometry, IRMS)方法的局限性,已经成为公认的高精度、高灵敏度和高准确度的痕量气体检测方法。以大气水汽稳定同位素研究为例,大气水汽稳定同位素组成对水汽源区及其通道上的输送过程等水循环研究有着重要的指示意义。激光光谱技术使得大气水汽氢氧稳定同位素(δ18O和δD)野外原位连续高分辨率观测成为可能。但是,其观测精度和准确度受仪器运作特点、不同浓度大气水汽对特定光谱吸收性的敏感性差异等因素的影响,通常观测结果具有明显的非线性响应问题。因此,有必要对仪器观测过程中出现的各种偏差进行校正,但现阶段许多用户对新观测技术的国际校正方法尚不清楚。因此,基于波长扫描-光腔衰荡光谱(WS-CRDS)技术的大气水汽同位素观测系统(Picarro L2120-i),通过可调谐二极管激光器(Tunable Diode Laser, TDL)发射可被待测气体分子所吸收的不同波长的激光,测量不同波长下的衰荡时间(即有样品吸收的衰荡时间);TDL发射不能被待测气体吸收的不同波长的激光,测量每个波长下的衰荡时间(相当于无样品吸收的衰荡时间)。通过分析有无样品吸收的衰荡时间差,高精度计算待测气体的分子浓度,进而计算水汽稳定同位素组成。从记忆效应、漂移效应、浓度效应等方面,系统建立了一套准确可靠的大气水汽稳定同位素观测流程与校正方法,为正在使用或将要使用此类设备的研究人员提供参考,以获得高精度和高可靠性的大气水汽稳定同位素观测数据。  相似文献   

15.
红外光谱和拉曼光谱是分析金属氢化物结构的强有力工具,通过红外、拉曼光谱分析并结合理论计算,可以获得二元(MgH2,CaH2,AlH3)和三元(Mg2FeH6)金属氢化物中金属原子与氢原子局域成键环境信息,从而鉴别金属氢化物不同的相结构,还可以获得三元金属氢化物M2RuH6(M=Ca,Sr,Eu)中由于金属原子的不同而导致的结构差异,以及三元金属氢化物与其氘化物的结构差异。利用原位拉曼光谱分析技术分析高压或高温下金属氢化物的形成与分解反应过程,可以获得金属氢化物在高压加载及卸压过程中的结构变化,更好的理解金属氢化物的衍射数据。PAIR(photoacoustic infrared spectroscopy)光谱技术增强了红外活性和拉曼活性组合谱带的强度,从而避免了空气及潮湿环境对傅里叶红外变换光谱实验结果的影响。红外光谱和拉曼光谱用于金属氚化物的结构分析,获得金属氢化物中金属原子与氢同位素原子局域成键环境的差异,更好的研究氢同位素效应。而且,拉曼光谱已被成功用于分析氢同位素混合气体的组成。因此,将金属氢化物结构的红外和拉曼光谱分析与氢同位素气体组分的拉曼光谱分析相结合,可用于研究金属与氢同位素气体反应的动力学过程及同位素效应。  相似文献   

16.
The stable carbon isotopic composition of dissolved inorganic carbon (δ13CDIC) is traditionally determined using either direct precipitation or gas evolution methods in conjunction with offline gas preparation and measurement in a dual-inlet isotope ratio mass spectrometer. A gas evolution method based on continuous-flow technology is described here, which is easy to use and robust. Water samples (100–1500 μl depending on the carbonate alkalinity) are injected into He-filled autosampler vials in the field and analysed on an automated continuous-flow gas preparation system interfaced to an isotope ratio mass spectrometer. Sample analysis time including online preparation is 10 min and overall precision is 0.1 ‰. This method is thus fast and can easily be automated for handling large sample batches.  相似文献   

17.
含羟基化合物的17O-NMR化学位移研究   总被引:15,自引:15,他引:0  
在系统地归纳总结前人对含羟基化合物17O-NMR化学位移研究成果的基础上,按伯、仲、叔醇,i-R-OH型化合物(i-R表示与羟基直接相连的原子为非链状烷烃碳原子的取代基)及苯酚类等五大类,提出了计算含羟基化合物17O-NMR化学位移的公式:δcal0+∑aiΔδi,并通过 线性回归法结合最小二乘法得到15种计算醇和羧酸中羟基17O-NMR化学位移时采用的取代基参数和23种计算 酚羟基17O-NMR化学位移时采用的取代基参数,计算结果分别以伯、仲、叔醇、i-R-OH型化合物四类140种化合物和60种酚类在化合物为样本点作回归检验,置信度均为99.5% ,计算误差Δδ小于5(相对误差小于0.5%)的17O-NMR化学位移计算值均在90 %以上.   相似文献   

18.
采用微波加热和常规电加热两种条件进行液化残渣(DCLR)的热解实验,考察了热解产物固体焦、焦油及煤气的组成及结构的变化规律,采用红外分析(FTIR)与气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术对热解产品进行了分析表征。研究表明,在微波场中,DCLR的升温速率很快,20 min左右物料温度就可达到900 ℃,最大升温速率可达到329 ℃·min-1,而常规加热的升温速率基本保持恒定。与常规热解相比,微波热解后固体焦的产率降低2.85%,而焦油和煤气产率分别增加了0.66%和2.19%。DCLR热解后固体焦的索氏萃取组分重油(HS)、沥青烯(A)及前沥青烯(PA)含量均大幅降低,而四氢呋喃不溶物(THFIS)则有所增加,但是两种热解条件下得到的固体焦的四种索氏组成差异不是很大,说明DCLR的热解过程是以HS,A与PA的转化为主的。微波热解后固体焦红外谱上3 437.6,1 632.0 cm-1以及1 079.99 cm-1处吸收峰的强度与常规热解相比明显降低,说明微波场中DCLR的热解更为彻底。热解后焦油和煤气产率均有所增加,煤气中H2含量均达到60%以上。GC-MS分析表明,经由石油醚萃取后的热解焦油中脂肪类、芳香类与醇类物质组成以及C1~5,C11~20与C20以上组分的含量均没有发生明显变化,而微波热解焦油中沥青质的含量则下降了7.7%,说明微波作用可有效促进DCLR中沥青质的热分解,有利于热解焦油的轻质化。  相似文献   

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