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...     

中温煤焦油沥青的超临界溶剂抽提和分离

用超临界溶剂在半连续装置上对中温煤焦油沥青（ＭＣＴＰ）进行了抽提和分离，考察了抽提段的实验条件对灰分和吡啶不溶物（ＰＩ组分）脱除率的影响；在分离段使用升温和／或降压法、精馏法调节ＭＣＴＰ族组成分布，并用分步抽提法调节ＭＣＴＰ的族组成。实验表明：用甲苯为超临界溶剂抽提可脱除全部灰分，ＰＩ组分也可在较低的压力下选择性地脱除；采用升温和／或降压法对抽出物可进行一定程度的分离，但对庚烷可溶物（ＨＳ组分）分离的选择性不高；采用精馏法可选择性地脱除ＨＳ组分，但尚需改进设备进一步提高分离效率；采用分步抽提法用石油醚作一次抽提溶剂可高选择性地脱除ＨＳ组分，其选择性在９５％以上。     

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。     

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。     

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...     

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。     

沥青－重油共炭化反应机理的研究Ⅰ．原料沥青和共炭化沥青的结构

使用一种工业重质油和中温煤焦油沥青进行共炭化反应，改善了煤沥青的炭化性质。利用核磁共振（ＮＭＲ）手段详细研究了共炭化反应前后沥青ＴＳ（甲苯可溶）组分的结构变化，发现共炭化反应使沥青中的环烷及链烷烃含量增加，烷烃结构尤其是环烷结构的丰富是导致沥青改性的主要原因。     

不同喹啉不溶物的特性及对中间相转移过程的影响

采用＾１３Ｃ－ＮＭＲ、Ｘ－ｒａｙ衍射、扫描和透射电镜研究了二种ＱＩ－－原生ＱＩ、次生ＱＩ（喹啉不溶物）结构，并通过热转化试验考察了它们对中间相热转化过程的影响。结果表明，原生ＱＩ是由炭黑状固体小圆球组成，并包含有煤粉、焦粉等夹杂物，属非晶态混和物。它在中间相转化过程中，促使中间相小球体较早生成，并阻碍中间相球体融并，导致中间相热转化最终固化产物的镶嵌结构生成。次生ＱＩ微晶排列有性较好，属中间相组织     

不同喹啉不溶物的特性及对中间相转化过程的影响

采用￣１３Ｃ－ＮＭＲ、ｘ－ｒａｙ衍射、扫描和透射电镜研究了二种ＱＩ──原生ＱＩ、次生ＱＩ（喹啉不溶物）结构，并通过热转化试验考察了它们对中间相热转化过程的影响。结果表明，原生ＱＩ是由炭黑状固体小圆球组成，并包含有煤粉、焦粉等夹杂物，属非晶态混和物。它在中间相转化过程中，促使中间相小球体较早生成，并阻碍中间相球体融并，导致中间相热转化最终固体产物的镶嵌结构生成。次生ＱＩ微晶排列有序性较好，属中间相组织或中间相前躯体，对中间相的成长过程有利。     

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.     

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.     

柱液体色谱分析沥青类产品的烃族组成

以柱液体色谱联合红外光谱(IR)、元素分析等手段,建立了一项测定渣油和沥青中烃族的族组成分析方法.通过色谱参数的评选和红外光谱的核实所建立的此方法具有溶剂和担体用量少、色谱分辨率高的特点,是一安全、经济、先进的族组成分析方法.所建方法中,选择的模型化合物为试剂纯碳24烷烃、二苯并[ah]蒽、乙酰苯胺.冲洗所获模型物制备段分,其红外光谱特征和元素分析结果和原试剂相一致,且具有好的回收率.所建方法对渣油和沥青实样的测定,不仅有很好的重复性,还具有很高的分离、分辩能力.IR和核磁共振氢谱(1H-NMR)的测定充分地证实了各制备段的不同特征.     

镶嵌结构沥青焦的制备与表征:重相沥青中QI含量的影响

镶嵌结构沥青焦作为一种特种人造炭材料,是制备高品质各向同性石墨和核石墨的重要原料。镶嵌结构沥青焦的性质在很大程度上决定了其石墨制品的质量。为进一步明确重相沥青中QI含量对其镶嵌结构沥青焦的结构及性质的影响,本研究以九种QI含量迥异的重相沥青为原料,制备了系列镶嵌结构沥青焦。利用偏光显微镜、扫描电镜、XRD、Raman光谱及分峰拟合的方法对镶嵌结构焦的微观结构进行了判定,并对九种镶嵌结构沥青焦的显微强度进行了研究。结果表明,重相沥青中QI含量越高,在液相炭化过程中越有利于镶嵌结构的生成。并且,随着重相沥青QI含量的增加,镶嵌结构沥青焦中趋于规整炭微晶含量逐渐降低,无定型炭含量逐渐增加,强度越大。当重相沥青中QI含量超过7%时,制备的镶嵌结构沥青焦中镶嵌结构总含量(细粒镶嵌、中粒镶嵌和粗粒镶嵌)超过82%,显微强度超过85%。换言之,QI含量超过7%的重相沥青是生产优质镶嵌结构沥青焦的优选原料。     

经ZrO_2/SO_4~(2-)催化所得萘齐聚物的中间相转化行为

本文探讨了模型化合物萘在ＺｒＯ２／ＳＯ２４固体超强酸催化剂作用下制备出富含环烷结构的萘齐聚物，由此产物经过简单热解制备中间相沥青的研究。着重从中间相沥青在有机溶剂中的溶解度观点出发，并结合软化点、各向异性含量、Ｈ／Ｃ原子比等参数，探讨了制备条件对最终产物性质的影响。实验结果表明，族组成中各组分适当比例的搭配是形成优质中间相沥青的必要条件。     

沥青－重油共炭化反应机理的研究Ⅱ．共炭化反应前后重油的结构分析及共炭化机理的推断

催化裂化轻柴油重组分─—三线芳烃和中温煤焦油沥青进行共炭化反应，改善了沥青的炭化性能。研究了共炭化反应前后三线芳烃的结构变化，结果表明：在共炭化过程中三线芳烃发生烷基取代基的Ｃ＿２～Ｃ＿３位键断裂，体系形成的烷基侧链和氢自由基转移至煤焦油沥青分子中，使沥青中烷基侧链含量增加，并产生一些环烷结构。共炭化作用的机理主要为共炭化剂的短烷基侧链转移和在热解及聚合时生成氢自由基的氢转移作用。     

原油族组成对润湿性影响的研究

针对新疆油田七东区原油进行色谱柱分离,有效分离出沥青质、胶质、芳香分和饱和分;通过元素分析,氢碳原子数比的大小依次为饱和分芳香分胶质沥青质,随着组分加重,氢碳原子数比逐渐降低;通过润湿性接触角分析,从大到小依次为沥青质胶质芳香分饱和分,族组成对云母片润湿性有显著的影响。     

稀土对硼铝共渗渗层相组成的影响

X射线衍射、透射电镜衍射及能谱分析表明 ,共渗初期渗层主要由Fe2 B相组成 ,加稀土后检测到了 (RE0 .6 5,Fe0 .35) 2 3B6 化合物 ;共渗4h渗层主要由Fe2 B相 少量FeB相级成 ,在加入稀土后的硼铝共渗层中 ,检测到了稀土化合物 (Fe0 .8,RE0 .2 ) 6 B ,发现α Fe的晶面间距有所增大。对硼化物的形成进行了分析 ,由于Al,C ,稀土等化合物的形成阻碍了位错的运动 ,稀土的晶界强化、位错强化和固溶强化是加入稀土后硼铝共渗层性能提高的主要原因。     

基于碳数分布和族组成分析的脱沥青油加氢异构反应产物分析及优化利用

在连续固定床小试装置中氢压9.0MPa、380℃和体积空速0.8h－1考察了脱沥青油(DAO)的加氢异构性能,采用高温GC-MS方法对DAO加氢异构实沸点蒸馏产物的碳数分布和族组成分布进行了表征。结果表明,轻组分随切割温度的上升黏度和收率增加,单环环烷烃含量急剧下降。重组分随切割温度的上升产品的碳数分布变宽变平,异构直链烷烃质量分数基本保持不变,单环环烷烃质量分数的变化对产品的黏度指数(VI)值和倾点产生显著影响。380℃以上重组分产物的VI和低温性质可满足生产不同牌号的API II类高档润滑油基础油标准。     

重稀土掺杂对硼酸钐相组成及其性能的影响

利用溶胶凝胶燃烧合成法分别制备了八种重稀土掺杂的硼酸钐粉体,采用XRD和SEM对粉体的物相组成和形貌进行了表征。结果表明,重稀土离子的引入并没有改变SmBO3的晶体结构,SmBO3以三斜相为主,并含有少量的六方相,六方相的含量随着掺杂离子半径的减小而增加。重稀土离子掺杂的SmBO3粉体形貌呈现不规则片状,颗粒尺寸差别不大。采用紫外可见分光光度计对粉体进行了反射率测试,八种粉体在1.064μm处的反射率变化不大,但均较未掺杂SmBO3粉体的反射率略有提高,说明六方相的存在明显降低了SmBO3的光学性能。     

煤沥青的电化学加氢──Ⅰ．原料煤沥青的预处理和组成结构分析

为选择适于作为碳纤维原料的煤沥青，对三种中低温煤沥青的预处理和组成结构进行了研究，同时对其中的太钢煤沥青进行了热缩聚制取中间相沥青的结构变化分析。研究分析结果表明，只要经过合适的工艺路线进行处理，这三种煤沥青都有可能作为沥青基碳纤维的原料。