基于苯甲醛交联剂的煤直接液化残渣改性石油沥青

以苯甲醛为交联剂,采用煤直接液化残渣的四氢呋喃萃取物(THFS)对石油沥青进行了改性。考察了THFS、交联剂的掺杂量以及掺混温度对改性沥青性能的影响。研究表明,当THFS的掺杂量为4 %,掺混温度为170 ℃时改性效果最佳,而且苯甲醛作为交联剂加入可使沥青改性效果更佳。利用热重-傅里叶红外光谱联用仪(TG-FTIR)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和荧光显微镜对改性沥青进行了表征,结果表明,添加了苯甲醛的改性沥青的失重残余率较其他沥青略有提高;苯甲醛交联的改性沥青在热解过程中释放的CH₄含量减少且释放温度有所提高;改性沥青在2 924 cm^-1和2 854 cm^-1处的脂肪族-CH₂-的伸缩振动和表征苯环位取代872、810和746 cm^-1处吸收峰的透射率均有较大幅度的提高,并在1 060 cm^-1处出现C-O-C伸缩振动峰,以及荧光显微镜图像中出现新的改性粒子,表明交联剂的添加使THFS和基质沥青发生了缩合反应。     

煤沥青与石油沥青混合调制道路沥青的研究

采用高效剪切分散仪考察了调配温度、调配时间、搅拌方法等工艺对煤沥青混合石油沥青性能的影响,对优选的样品进行了离析实验、抗老化性能及流变性能评价。结果表明,调配工艺对煤沥青在石油沥青中的分散有重要影响,调配温度的升高、调配时间的延长能促进煤沥青在石油沥青中分散但也会导致调配沥青的老化;煤沥青粒径对调配沥青性能有重要影响,对优选样品的进一步评价表明,调配沥青有好的耐高温流变性能和抗热氧老化性能,储存稳定性可以解决。     

二乙烯基苯为交联剂COPNA树脂的研究

以煤沥青为单体、二乙烯基苯（DVB）为交联剂,在对甲苯磺酸的催化作用下合成了缩合多环芳烃（COPNA）树脂。研究了工艺条件对COPNA树脂的收率、溶解性能、软化点和焦化率的影响;此外,采用扫描电镜（SEM）和微分扫描量热法（DSC）研究了COPNA树脂的形成及相转变行为。结果表明：煤沥青含有“惰性”组分,导致COPNA树脂的收率偏低,其收率偏低,其收率最高为42.6%;与煤沥青比较,COPNA树脂的溶解性能较差;COPNA树脂具有良好的工艺性和耐热性;COPNA树指的形成是以球晶方式来进行的,因此不同反应时间树脂的相转变行为有很大的差异。     

化学法改性煤沥青脱除苯并芘的研究

在管式反应器中采用苯甲酸、聚乙二醇、固体古马隆树脂（S）、液体古马隆树脂（L）为添加剂来降低煤沥青中有害物质苯并芘的含量,以期使得煤沥青可绿色化应用。采用紫外-可见分光光度计分析煤沥青中苯并芘含量。考察了反应温度、反应时间、添加剂添加量、催化剂等工艺条件对添加剂脱除煤沥青中苯并芘的影响。结果表明,不同工艺条件能降低煤沥青中苯并芘的含量。在优化条件下,不同添加剂对苯并芘脱除率由高到低依次为：液体古马隆树脂、聚乙二醇、苯甲酸和固体古马隆树脂。分析其反应机理,这与催化剂的酸性相关,发生亲电取代反应。结果表明,液体古马隆树脂（L）在催化剂存在下对煤沥青中苯并芘脱除率可达73.0%,显示了良好的应用前景。     

煤沥青橡胶改质筑路油老化过程中族组成与性质变化

实验室与户外跟踪老化研究发现 ,道路沥青在使用过程中的质量蜕变主要是由于氧化作用[1,2 ]使得道路沥青中沥青质含量增加 ,改变了沥青中分散相与连续相的比例 ,致使沥青的性质发生变化 ,如软化点升高、针入度降低以及粘度增加等[3,4]。上述研究所取得的成果主要是以石油为原料的道路沥青 ,对以煤沥青为原料开发的改质筑路油研究较少。本文在成功开发煤沥青改质筑路油工艺的基础上 ,研究了改质筑路油热老化过程中族组成与性质的变化 ,由此提出煤沥青改质筑路油高温热老化过程中性质变化的主要原因。1　实验部分1 1　原料　试验所用原料为实…     

煤焦油沥青不同改性产物炭化性质的比较研究

比较研究了几种改性煤焦油沥青的炭化性质，并从原料结构上给出了解释。结果表明：在同一热处理条件下形成的各种中间相沥青的光学显微结构区域的大小顺序为：Ｓ－ＬＤＯＨＦ－ＭＣＴＰ＞Ｓ－ＭＣＴＰ＞ＭＣＴＰ－ＰＳ＞ＭＣＴＰ共炭化沥青分子中含有较多的短烷基侧链和环烷结构，炭化时能形成可溶性较好的广域型中间相体；超临界抽提能调整沥青的族组成和分子量分布，使分子更易于均匀聚合和取向，超临界抽提沥青的炭化性能优于抽提     

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...     

以改性松香为交联剂的盐酸川芎嗪分子印迹聚合物吸附性能研究

以盐酸川芎嗪为模板分子,丙烯酸为功能单体,改性松香(马来松香乙二醇丙烯酸酯)为交联剂,采用水溶液悬浮聚合法合成了具有松香骨架的盐酸川芎嗪分子印迹聚合物(MIP).研究了该MIP对盐酸川芎嗪的平衡吸附条件.利用高效液相色谱法对盐酸川芎嗪分子印迹聚合物特征吸附性及选择吸附性进行了研究.结果表明,该MIP对模板分子盐酸川芎嗪具有良好的特征吸附及选择吸附性能.为天然药物中分离富集纯化生物碱类活性成分川芎嗪提供了一种新型材料.     

煤沥青可溶组分在甲苯中缔合行为的研究

采用流体力学参数法研究了煤沥青可溶组分TS在甲苯中的缔合行为,确定了TS在甲苯中不同温度下的临界缔合浓度,并计算出缔合过程中成核阶段和成团阶段的缔合动力学参数。结果表明,293~353 K,TS溶液黏度随浓度的增加而增加,在13~26 g/L的浓度时出现了拐点,且拐点随温度升高而沿坐标轴方向右移。成核阶段和成团阶段均为一级缔合反应,两阶段活化能分别为17.25和12.41 kJ/mol。     

C12-m-C12型阳离子Gemini表面活性剂在煤沥青表面的润湿性

利用座滴法和电泳法研究了阳离子Gemini表面活性剂C₁₂-m-C₁₂·2Br^-(m=4、6、8、10)在煤沥青表面的润湿性质及吸附机理。结果表明, 表面张力均随表面活性剂浓度的增大而减小, 超过临界胶束浓度(CMC)后趋于平稳, 接触角θ和铺展系数S的变化趋势与表面张力类似; 在所研究浓度范围内,C₁₂-10-C₁₂型表面活性剂的γ_lg~cosθ曲线符合Zisman理论, 且侵湿功(W_i)与表面张力也呈线性关系; 煤沥青表面的Zeta电位随表面活性剂浓度的增加从负电变为正电,最后趋于平稳, 且零电位对应的浓度比CMC至少低一个数量级; C₁₂-8-C₁₂型Gemini表面活性剂能显著改变煤沥青表面的润湿性. 由Gemini表面活性剂在煤沥青表面润湿结果及Zeta电位可以看出, C₁₂-m-C₁₂型Gemini表面活性剂在煤沥青表面的润湿是静电作用和范德华吸附共同作用的结果; 润湿过程可分为三个阶段。     

吡啶萃取对烟煤热解过程焦油生成特性的影响

煤中含有以非共价键结合的可萃取物，煤的萃取物和萃余物热解反应性不同。本研究首先用醋酸消除煤中静电作用力，再以吡啶萃取消除氢键作用力，通过热重和固定床研究了煤萃取物和萃余物的热解特性。相对于原煤，萃取物（E1）的H/C原子比较高，而萃余物（R1）比原煤的孔径有所增大。热重实验表明，萃取物热分解温度低，失重率大；萃余物在485℃之前失重大于原煤，温度高于485℃小于原煤。固定床氮气热解表明，萃取物（E1）的焦油产率和气体比原煤高；萃余物（R1）的焦油产率低于原煤焦油产率。而氢气气氛下，萃取残渣的焦油产率明显高于原煤，这是由于吡啶萃余物具有更开放的孔结构，有利于加氢热解过程氢向孔内扩散，减少了缩聚反应。     

氢氧化镁-硼酸锌复合阻燃剂辅助制备产率高和电容性能优异的煤焦油沥青基多孔碳

以煤焦油沥青为前驱体，氢氧化镁-硼酸锌复合阻燃剂为助剂，直接在空气条件下高温碳化制备了煤沥青基多孔碳，并探究其电化学性能。得益于阻燃剂的阻燃作用协同其活化、掺杂功能化作用，得到了高产率(55.1%)、多原子(N、B、O)掺杂且具有分级多孔结构的多孔碳。将其作为超级电容器电极材料，在三电极体系中0.5 A·g^-1电流密度下比电容可达344 F·g^-1。此外，以制备的多孔碳和壳聚糖基氨基酸质子盐凝胶电解质组装的柔性对称电容器具有29.3 Wh·kg^-1的高能量密度，在50 000次循环后电容保持率为96.9%，且在-25~75℃温度区间内可正常工作，显示出宽的温度使用范围。     

氢氧化镁-硼酸锌复合阻燃剂辅助制备产率高和电容性能优异的煤焦油沥青基多孔碳

以煤焦油沥青为前驱体,氢氧化镁-硼酸锌复合阻燃剂为助剂,直接在空气条件下高温碳化制备了煤沥青基多孔碳,并探究其电化学性能。得益于阻燃剂的阻燃协同其活化、掺杂功能化作用,得到了高产率(55.1%)、多原子(N、B、O)掺杂且具有分级多孔结构的多孔碳。将其作为超级电容器电极材料,在三电极体系中0.5 A·g^-1电流密度下比电容可达344 F·g^-1。此外,以制备的多孔碳和壳聚糖基氨基酸质子盐凝胶电解质组装的柔性对称电容器具有29.3 Wh·kg^-1的高能量密度,在50 000次循环后电容保持率为96.9%,且在-25~75℃温度区间内可正常工作,显示出宽的温度使用范围。     

Mo和Ni改性的HZSM-5催化剂对煤热解焦油的改质

考察了Mo和Ni改性的HZSM-5催化剂对煤热解焦油的改质性能,分析了催化改质前后焦油中轻质芳烃分布的变化规律。结果表明,经HZSM-5催化剂褐煤(XM)热解轻质芳烃总量的增加率为220%,这与煤热解产物在HZSM-5催化剂中发生烯烃和烷烃的芳构化以及酚羟基脱除等作用有关。负载活性金属Mo和Ni后,可以有效促进轻质芳烃的生成;Ni对焦油中带脂肪侧链化合物具有更强的裂解作用,而Mo则有利于带侧链化合物如甲苯和二甲苯的形成。焦煤(FX)热解过程中轻质芳烃的释放量分别是XM煤和年轻烟煤(PS)的2.2和2.4倍。经催化改质后,XM煤产物中轻质芳烃产率明显大于PS煤,并接近FX煤;这主要是因为XM煤结构中含有较多的含氧官能团和脂肪结构,在HZSM-5作用下可催化形成轻质芳烃。     

Microstructure and performance of carbonization products of component from soft coal pitch

Pitch is constituted of aromatic hydrocarbon, which is one kind of organic liquid with high viscosity. The soft coal pitch was divided into different group components by solvent extraction, and the different fractions of soft coal pitch were carbonized separately. The relationship between the microstructures of carbonization products and the chemical compositions of group components was investigated in this paper. Results show that the structure and morphology of the carbonization products from pitch were significantly influenced by the chemical composition of the group components. The main microstructure of the toluene soluble (TS) fraction-derived carbonization products is streamline and partial regional type. The microstructure of products from toluene insoluble (TI) fraction is mosaic and regional type. The structure of toluene insoluble-quinoline soluble (TI-QS) fraction-derived carbonization product is mainly streamline type. Nevertheless, the carbonization product from quinoline insoluble (QI) fraction is constituted with isotropy micron grade isotropic particles.