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".     

煤中可溶有机质对煤的孔隙结构及甲烷吸附特性影响

采用四氢呋喃对临涣7煤和祁南3煤进行微波辅助抽提,进行了原煤和残煤等温吸附实验和低温氮气吸附测试,对比分析了抽提前后原煤和残煤的甲烷吸附量和比表面积、孔分布情况,并理论测算煤中可溶有机质吸附溶解甲烷量.结果表明,残煤的甲烷吸附能力低于原煤;抽提后,煤的比表面积和总孔体积增大,平均孔径减少,影响煤吸附气体能力的主要孔径为1.7~5.0 nm,且该范围内的孔数有不同程度的增加;压力为0.1~5.0 MPa时,两煤样中可溶有机质吸附溶解的甲烷量分别为0.45~4.22 mL/g、0.69~4.99 mL/g,最大吸附量分别占到原煤最大吸附量的30%和38%.分析认为,煤中可溶有机质占据部分煤中孔隙,影响煤孔隙结构,同时,在压力的作用下,甲烷可以溶解和吸附煤中可溶有机质.     

高中化学情境化作业设计研究——以“烃的衍生物”单元作业为例

针对目前作业设计中存在的问题,进行了情境化作业设计的研究。界定了情境化作业的意涵,简述了高中化学情境化作业的使用现状。明确高中化学情境化作业的设计依据,阐述4条设计原则,提出6步设计流程。以“烃的衍生物”内容为载体设计作业案例,体现“教、学、评”一体化。     

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。     

高中与大学有机化学教学衔接的实证研究——以烃的含氧衍生物为例

针对各大高校有机化学教学中出现“教师教学难进行,学生学习学不会”的现象,从教学衔接的角度出发,在对比高中《有机化学基础》与大学《有机化学》中“烃的含氧衍生物”知识点的基础上,通过问卷调查来了解有机化学课程实施现状,并从教学目标、教材内容、教与学的方法、教学衔接意识与行动等角度提出了教学衔接的参考建议。     

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。     

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。     

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。     

基于化学史的微观表征教学策略研究——以“原子的构成”教学为例

以“原子的构成”教学分析和实践为例,通过回溯化学史,讲述电子、原子核、质子、中子等微粒发现的故事,使这些微观知识在学生头脑中形象化和具体化,使之更易被学生理解、接受和表征.通过学生的反馈证明,基于化学史讲故事是一条行之有效的微观表征教学策略.     

孤对电子与赤道取向——sp3d杂化轨道中电子对排列的一种有趣现象

揭示了一种有趣的分子结构现象：在ABn型多原子分子或离子结构中,若中心原子A的轨道杂化方式为sp3d,且价层有孤电子对时,孤电子对总是呈三角双锥的赤道取向;若分子中A、B原子间有重键时,B原子也总是呈赤道取向。探讨了这一现象的内在原因,并通过归纳法论证了这一规律。     

渭北晚古生代煤层中镧系元素的地球化学效应及理论意义

运用数理统计的相关性分析方法研究了渭北晚古生代煤中镧系元素的地球化学行为.结果表明,在通常情况下,任一地质体中的镧系元素经球粒陨石标准化后的数值,会随着其+3价离子半径的变化而呈有规律的线性变化,不同地质体之间镧系元素的比值变化,也受控于其+3价离子半径,此为作者以前发现的“镧系元素地球化学效应”的另一种表现形式.据此...     

外加铁矿石对哈密低阶煤热解特性影响

为探讨铁矿石对哈密低阶煤热解特性影响,采用热重分析仪(thermal gravity analysis/differential thermal gravity,TG/DTG)和实验室固定床反应器(fixed bed)对哈密低阶煤进行热解实验,研究了两种铁矿石对哈密煤热解反应性、热解气和焦油分布规律的影响。利用傅里叶红外光谱(FT-IR)和色谱-质谱分析仪(GC-MS)对焦油中官能团的变化以及焦油中物质组成进行了分析对比。结果表明,当热解温度从室温升高至150℃时,原煤中添加铁矿石的煤样失重速率峰逐渐向高温阶段推移;当热解温度高于450℃时,不同铁矿石对原煤热解的催化作用差异更加明显,且镜铁矿原生矿物质赤铁矿;当两种铁矿石添加量分别为20%时,热解焦油和热解气都能得到较高的收率;对于煤样HM-JT来说,此时焦油产率为7.88%,热解气相产物H_2、CO_2、CH_4、CO产率与未添加镜铁矿的原煤煤样相比分别提高了4.27%、3.76%、4.39%、3.61%。对于煤样HM-CT来说,焦油催化裂解效果一直受到铁矿石添加量的影响。在镜铁矿和赤铁矿添加量分别增加到20%的过程中,煤样热解生成焦油的产率逐渐下降,而轻质焦油产率和轻质焦油分数逐渐增大到6.37%、58.48%、5.34%、56.22%,焦油中氧脱除率分别达到43.16%、36.89%。随着铁矿石的加入,焦油中二甲苯相对含量由4.32%分别降低至3.78%、3.93%,而甲苯相对含量由1.11%升高至1.32%、1.45%;焦油中邻甲酚和二甲酚中分子中的甲基取代基被脱除生成苯酚或甲酚,且镜铁矿对焦油中苯系物和酚类化合物的脱甲基作用强于赤铁矿。     

煤系重质油的仪器分析及系统考察Ⅰ.烃族分析

采用薄层棒色谱／氢火焰离子化检测（TLC／FID）,对煤系重质油的烃族组成分析进行了研究。确定了最佳分析条件、烃族的定量因子等。在此基础上,对山西省焦化厂的典型重质油产品进行了系统测定。     

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。     

晋城煤中汞的热稳定性与赋存形态的研究

利用程序升温热解反应器─元素汞在线检测系统联用装置,研究了晋城煤中汞的热稳定性以及与热稳定性相关的晋城煤中汞的赋存形态。研究表明,煤中大部分汞与煤中无机矿物质伴/共生,少部分与煤中有机质伴/共生。其中,在200℃~300℃和900℃~1200℃释放的汞与煤中无机矿物质伴/共生,在300℃~600℃释放的汞部分与无机矿物质伴/共生,部分与煤中有机质伴/共生。     

甲烷和二氧化碳在煤焦上反应制备合成气实验研究

以煤与甲烷共转化制备合成气的研究为背景,通过考察固定床反应器上甲烷和二氧化碳分别在石英砂、煤灰和煤焦上的反应过程,证实了煤焦中的碳结构在共转化过程中对甲烷转化具有催化作用。同时考察了反应温度（1073K～1223K）、CH₄/CO₂比（0.33~3.00）和气固接触时间等工艺条件对甲烷转化率、气相产物中H₂/CO比的影响。结果表明,甲烷的转化率随着反应温度和气固接触时间的增加而增大,随CH₄/CO₂比的增加而减小。在考察范围内甲烷的转化率最高达到了86%。反应物中CH₄/CO₂比的改变可以起到调节产品气中H₂/CO比的作用,0.4~2.0调节。     

Activities and identification of aryl hydrocarbon receptor agonists in sediments from the Danube river

This study is a consequence of a distinct fish decline in the Danube river since the beginning of the 1990s. In contrast to the decline of fish population, former studies have repeatedly documented that the water quality along the Danube river is improving. However, the conclusion of a pilot study in 2002 was that a high hazard potential is associated with local sediments. The present study documents that sediment samples from the Danube river showed comparatively high aryl hydrocarbon receptor mediated activity in biotests, using the cell lines GPC.2D.Luc, H4IIE (DR-CALUX) and RTL-W1. The combination of chemical analysis, fractionation techniques and different in vitro tests revealed that priority pollutants could not explain the main induction, even though the concentrations of priority polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) were very high (maximum in the tributary Schwarzach, sum of 16 EPA PAHs 26 mug/g). In conclusion, this investigation shows that nonpriority pollutants mainly mediate the high induction rates. Nevertheless, owing to the effects of PAHs towards fish and the connection between dioxin-like activity and carcinogenicity, the link between contamination and the fish population decline cannot be ruled out.     

湖南辰溪特高有机硫煤的稀土元素特征及其成因

采用高分辨率电感耦合等离子质谱(HR-ICP-MS)技术测定辰溪晚二叠世高有机硫(7.75%)煤中的稀土元素(REEs)。辰溪煤中∑REE变化较大,从38.84 μg/g至305.85 μg/g,加权平均值为104.57 μg/g,高于世界煤均值,与中国煤相近。辰溪煤中有明显的Ce负异常(δCe=0.74~0.84)和Eu的负异常(δEu=0.55~0.69)。煤层剖面上稀土元素含量和分布模式的变化反映了成煤环境的波动,从底板到顶板陆源物质的影响减弱,而海水的影响增强。沉积环境的阶段性变化是导致剖面上下有机硫与黄铁矿硫比值相差悬殊的原因。辰溪煤中稀土元素与铁呈现了显著的正相关性(n=11,r=0.95),说明其物质来源和富集条件有一定相似性,即陆源物质和海水共同影响的结果。稀土元素的分布模式以及∑REE与灰分、Si、Al的相关性说明了其主要来源于陆源物质;辰溪煤中δCe与δEu在剖面上变化很小,说明海水对煤中的稀土元素存在重新改造的作用。     

Electrodialytic separation of potassium ions from sodium ions in the presence of crown ether using a cation-exchange membrane

The separation of potassium and sodium ions from their mixture was performed by electrodialyzing a mixed solution of potassium chloride and sodium chloride in the presence of 18-crown-6 using a commercial cation-exchange membrane. After 18-crown-6 had been impregnated in the membrane, the mixed solution containing 18-crown-6 was electrodialyzed as the desalting-side solution. The permeation of potassium ions through the membrane decreased remarkably and the electrical resistance of the membrane increased during electrodialysis with increasing concentration of 18-crown-6 in the solution. Because potassium ions form a more stable complex with 18-crown-6 than sodium ions and because the complex permeated through the membrane with difficulty, sodium ions are thought to selectively permeate through the membrane. The current efficiency in electrodialysis was greater than 97.0%. Received: 1 June 1999/Accepted in revised form: 13 August 1999