中变质煤结构演化的FT-IR分析 被引量：51

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作者 郑庆荣 曾凡桂 张世同 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期481-486,共6页

选择5种有代表性的炼焦用煤,分属不同地方不同煤种的中等变质程度煤,在实验室条件下利用美国生产的FTS-165傅立叶变换红外光谱仪对其进行FT-IR分析,采用WIN-IR软件中的谱图解叠子程序针对煤特有的结构性质进行研究。结果表明:煤中存在5... 选择5种有代表性的炼焦用煤,分属不同地方不同煤种的中等变质程度煤,在实验室条件下利用美国生产的FTS-165傅立叶变换红外光谱仪对其进行FT-IR分析,采用WIN-IR软件中的谱图解叠子程序针对煤特有的结构性质进行研究。结果表明:煤中存在5种类型的羟基,其与氧碳原子比(O/C)的关系较为复杂;随着煤中氧含量的减少,碳含量的增高,煤中各类脂肪类物质增加,在肥煤阶段达到最大然后减少;煤中含氧官能团的变化趋势为稳定的官能团具有增大的特征,而不稳定的则减少;在肥煤阶段其芳香烃碳—碳双键强度减小,然后又增大;提出在肥煤阶段煤化作用跃变是由于脂肪侧链和芳香体系相互竞争的结果。 展开更多

关键词 中变质煤 煤结构 FI-IR分析 炼焦用煤

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低中煤级煤结构演化的FTIR表征 被引量：69

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作者 李霞 曾凡桂 +2 位作者 王威 董夔 程丽媛 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2900-2908,共9页

通过对28个最大镜质组反射率0.30%~2.05%镜煤样品的FT-IR分析,获得低中煤级煤结构的演化规律及机理。研究表明:煤化学结构主要由芳香结构、脂族结构和含氧官能团组成。煤的结构演化分为3个阶段,分别是镜质组反射率小于0.8%,0.8%~1.3%和1... 通过对28个最大镜质组反射率0.30%~2.05%镜煤样品的FT-IR分析,获得低中煤级煤结构的演化规律及机理。研究表明:煤化学结构主要由芳香结构、脂族结构和含氧官能团组成。煤的结构演化分为3个阶段,分别是镜质组反射率小于0.8%,0.8%~1.3%和1.3%~2.0%。在镜质组反射率小于0.8%阶段,以含氧官能团的脱落和脂肪类物质的富集为主;在镜质组反射率0.8%~1.3%阶段,则主要是脂肪类物质的富集和支链化程度的增加或脂环化作用与芳香化作用的协同;在镜质组反射率1.3%~2.0%阶段,则在镜质组反射率小于1.7%前,主要为脂肪类物质的热解断裂,而之后,则是随着脂肪类物质的断裂脱落,形成新的芳香结构体系。低中煤级阶段煤结构的演化特征与第1,2次煤化作用跃变的发生密切相关。 展开更多

关键词 低中煤级煤 FTIR 结构演化

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煤超分子结构的概念及其研究途径与方法 被引量：13

3

作者 曾凡桂 张通 +1 位作者 王三跃 谢克昌 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期85-89,共5页

根据煤的组成及煤分子间作用力广泛存在的特征,提出煤分子间由于非共价键作用和分子识别而形成了超分子结构,并对煤超分子结构的主要研究内容、途径与方法进行了分析.认为,目前煤超分子结构的主要研究内容包含:①煤分子组成与结构;②煤... 根据煤的组成及煤分子间作用力广泛存在的特征,提出煤分子间由于非共价键作用和分子识别而形成了超分子结构,并对煤超分子结构的主要研究内容、途径与方法进行了分析.认为,目前煤超分子结构的主要研究内容包含:①煤分子组成与结构;②煤分子间的作用;③煤分子识别;④煤超分子结构的表征及形成的物理化学机制.研究的途径与方法主要是在实验的基础上,对煤超分子结构的基本特征及其形成过程进行理论模拟,了解分子间作用力的协同及煤分子构型构象对煤超分子结构形成的作用. 展开更多

关键词 煤超分子结构 超分子化学 分子间的弱相互作用力 分子识别

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低中煤级煤结构演化的拉曼光谱表征 被引量：31

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作者 李霞 曾凡桂 +1 位作者 王威 董夔 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2298-2304,共7页

对28个最大镜质组反射率为0.30%～2.05%镜煤样品的Raman谱图进行拟合,获得拉曼结构参数。随着煤样镜质组最大反射率增大,拉曼结构参数发生有规律变化,显示出煤结构演变的复杂性。结果表明：D1和G的位置、峰位差（G-D1）及G的半峰宽与反... 对28个最大镜质组反射率为0.30%～2.05%镜煤样品的Raman谱图进行拟合,获得拉曼结构参数。随着煤样镜质组最大反射率增大,拉曼结构参数发生有规律变化,显示出煤结构演变的复杂性。结果表明：D1和G的位置、峰位差（G-D1）及G的半峰宽与反射率存在良好的相关关系,D1与G半峰宽的比值（ID1/IG）随反射率的增大也呈现出明显的分段性。在此基础上得到煤的结构演化分为3个阶段,分别是镜质组反射率0.3%～0.8%,0.8%～1.6%和1.6%～2.0%。在镜质组反射率0.3%～0.8%阶段,D1向低波数移动,而G向高波数移动,G的半峰宽呈现递减趋势,表明煤结构朝有序结构演化,同时,D1的半峰宽无明显规律,ID1/IG的变化不明显,反映芳香体系的形成比较缓慢;在镜质组反射率0.8%～1.6%阶段,煤中D1和G的位置、峰位差和G半峰宽出现极值,响应了第2次煤化跃变;在1.6%～2.0%的阶段,各参数逐步稳定,表明煤中微晶结构基本稳定,G峰半峰宽继续减小显示芳香结构的增大过程。 展开更多

关键词 低中煤级煤 RAMAN 结构演化

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煤结构化学的理论体系与方法论 被引量：44

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作者 曾凡桂 谢克昌 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期443-447,共5页

根据近年来煤科学的主要进展以及煤的基本特征,对煤结构化学的概念、理论体系及其方法论进行了系统的论述.指出煤结构化学的理论体系根据其任务可分为实验煤结构化学和计算煤结构化学;根据煤的层次结构特征,煤结构化学可分为煤分子、煤... 根据近年来煤科学的主要进展以及煤的基本特征,对煤结构化学的概念、理论体系及其方法论进行了系统的论述.指出煤结构化学的理论体系根据其任务可分为实验煤结构化学和计算煤结构化学;根据煤的层次结构特征,煤结构化学可分为煤分子、煤超分子和煤聚集态结构化学.煤结构化学的方法论应从煤的基本特征出发,注重煤的多组成性以及它们之间的相互作用、煤的非晶态性、结构的层次性以及煤演化的阶段性,揭示煤结构特征与其物理化学性质关系的关键是建立先进的煤结构化学概念. 展开更多

关键词 煤结构化学 理论体系 方法论 煤的基本特征

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应用分布活化能模型分析伊敏褐煤丝炭腐植酸热解及氢气生成动力学 被引量：2

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作者 王传格 曾凡桂 +2 位作者 彭志龙 李霞 张莉 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第1期25-36,共12页

应用开放体系的热重-质谱(TG-MS)联用技术在5、20和50℃·min-1三个升温速率下对伊敏褐煤丝炭腐植酸(F-HA)和脱灰丝炭腐植酸(DF-HA)的热解行为进行了分析,并利用分布活化能模型(DAEM)分别对其热解和氢气生成动力学进行分析,获得了... 应用开放体系的热重-质谱(TG-MS)联用技术在5、20和50℃·min-1三个升温速率下对伊敏褐煤丝炭腐植酸(F-HA)和脱灰丝炭腐植酸(DF-HA)的热解行为进行了分析,并利用分布活化能模型(DAEM)分别对其热解和氢气生成动力学进行分析,获得了热解过程和氢气生成的活化能分布函数.结果表明:(1)F-HA热解活化能分布函数呈类Gaussian分布,且具有一定的对称性,主峰位与标准Gaussian分布相一致;DF-HA热解活化能分布函数也呈类Gaussian分布形式,主峰位与Gaussian分布相比,偏向低活化能值.根据转化率与温度、活化能的关系,结合腐植酸的热失重特征,将F-HA热解过程划分为四个阶段,DF-HA热解过程划分为五个阶段,并对腐植酸热解过程中各阶段的化学反应进行了详细讨论.(2)F-HA和DF-HA热解氢气生成活化能分布函数均呈类Gaussian分布,热解氢气生成活化能的整体趋势为随着转化率的升高而增加,但也表现出一定的阶段集中分布特征.根据热解氢气生成的动力学特征,将其生成过程划分为五个阶段,反映了其生成的不同化学反应机制.(3)酸洗脱灰对伊敏丝炭提取出的HA的热解行为、热解过程及热解氢气生成动力学产生了影响. 展开更多

关键词 腐植酸 热解 氢气生成 分布活化能模型 动力学 丝炭

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褐煤大分子结构模型及静态微观参数特征 被引量：2

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作者 王威 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2015年第6期260-262,共3页

以前人的资料数据为基础,总结利用ACD/CNMR Predictor软件和Materials studio软件构建煤大分子结构模型及模拟方法,分析五牧场褐煤、神东褐煤、北宿褐煤的煤大分子结构模型特征,进而分析煤大分子结构模型微观静态参数。

关键词 褐煤 大分子结构模型 键级 键长 键能

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大杨树盆地中部九峰山组上段沉积环境及聚煤模式 被引量：4

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作者 崔秀琦 孙蓓蕾 +5 位作者 樊金云 王志民 贾宏伟 柳玉杰 郝胜发 曾凡桂 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第A02期416-422,共7页

大杨树盆地煤层赋存状态复杂,煤田勘探一直没有突破。为了确定有利找煤区域,应用沉积学基本原理,结合钻孔资料,沉积构造及组合,并编绘砾岩、砂岩、泥岩厚度等值线,对大杨树盆地中部九峰山组上段的沉积环境和聚煤模式进行分析。认为研究... 大杨树盆地煤层赋存状态复杂,煤田勘探一直没有突破。为了确定有利找煤区域,应用沉积学基本原理,结合钻孔资料,沉积构造及组合,并编绘砾岩、砂岩、泥岩厚度等值线,对大杨树盆地中部九峰山组上段的沉积环境和聚煤模式进行分析。认为研究区内沉积环境主要为冲积扇、扇三角洲和湖泊。研究发现,煤层主要分布于扇三角洲平原和滨浅湖沉积环境内并围绕半深湖—深湖沉积区呈带状分布,并且区域内发育有两种类型的聚煤模式:大杨树—达尔滨含煤区属于进积型聚煤模式,马尾山—春林沟含煤区为退积型聚煤模式。虽然两含煤区具有不同的聚煤模式,但发育有类似的聚煤环境,综合煤层的聚集模式与分布规律认为马尾山—春林沟含煤区是理想的勘探区域。 展开更多

关键词 大杨树盆地 九峰山组 沉积环境 沉积相 聚煤模式

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炼焦过程中温室气体的析出规律研究 被引量：3

9

作者 郑庆荣 曾凡桂 《中北大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第1期53-56,共4页

运用热重-质谱(TG-MS)方法对5种不同变质程度的炼焦用煤进行模拟实验.结果表明,甲烷的析出主要有3种类型——煤中吸附的甲烷分子的析出,烷基侧链热解脱落形成的甲烷及热缩聚反应所致的甲烷.二氧化碳的析出分为主热解和缩聚两个阶段,前... 运用热重-质谱(TG-MS)方法对5种不同变质程度的炼焦用煤进行模拟实验.结果表明,甲烷的析出主要有3种类型——煤中吸附的甲烷分子的析出,烷基侧链热解脱落形成的甲烷及热缩聚反应所致的甲烷.二氧化碳的析出分为主热解和缩聚两个阶段,前者峰温大致在460℃,而后者在650℃,水的析出与煤中羟基分布及氢键类型密切相关,弱氢键的羟基能较早脱除,而强氢键则需要较高的温度. 展开更多

关键词 炼焦过程 温室气体 析出规律 煤

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烃类浮选药剂性能的量子化学计算 被引量：4

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作者 卢廷亮 李志红 +2 位作者 刘安 张志强 樊民强 《中国煤炭》 北大核心 2015年第2期84-87,98,共5页

以碳原子数为12的烃类捕收剂为研究对象,利用Gaussian软件在B3LYP/6-311G计算水平上研究了药剂的几何构型和净电荷、前线分子轨道构成等电子结构参数,探讨了这些参数对烃类药剂捕收性能的影响,并进行了浮选试验和润湿热的测定。研究结... 以碳原子数为12的烃类捕收剂为研究对象,利用Gaussian软件在B3LYP/6-311G计算水平上研究了药剂的几何构型和净电荷、前线分子轨道构成等电子结构参数,探讨了这些参数对烃类药剂捕收性能的影响,并进行了浮选试验和润湿热的测定。研究结果表明,相同碳原子数的烷烃、烯烃和芳烃在碳原子电荷、EHOMO和ELUMO、ΔELUMO-HOMO上存在较大差别,从而表现出不同的浮选捕收性能。根据ΔELUMO-HOMO判断出3种药剂的捕收性能为苯己烷>十二烯>十二烷,与浮选试验和润湿热测试结果吻合,量子化学计算为煤泥浮选药剂的研究与开发提供了一种新的技术途径。 展开更多

关键词 煤泥 浮选 烃类捕收剂 量子化学计算

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氧化镓在铝土矿中吸附的分子模拟 被引量：2

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作者 韩一杰 房晓红 曾凡桂 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2016年第8期298-299,共2页

采用蒙特卡洛模拟方法,模拟分析了一水硬铝石(011)面、勃姆石(110)面和三水铝石(010)面在不同埋深条件下吸附氧化镓规律。在此基础上探讨了氧化钛和氧化铁对氧化镓吸附的影响,结果表明氧化钛对氧化镓吸附影响较大。

关键词 吸附 氧化镓 铝土矿 分子模拟

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钠蒙脱石(001)面铀酰吸附的分子模拟 被引量：3

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作者 师琳琳 房晓红 曾凡桂 《煤炭技术》 北大核心 2015年第10期314-316,共3页

选取了层间不同含水层的钠蒙脱石,对其(001)面吸附铀酰进行了蒙特卡洛模拟。结果表明,随着层间含水层数的增加,钠蒙脱石(001)面吸附的铀酰数也在增加。说明钠蒙脱石层间的水分子对其吸附铀酰的性能有明显影响。根据等量吸附热及体系能... 选取了层间不同含水层的钠蒙脱石,对其(001)面吸附铀酰进行了蒙特卡洛模拟。结果表明,随着层间含水层数的增加,钠蒙脱石(001)面吸附的铀酰数也在增加。说明钠蒙脱石层间的水分子对其吸附铀酰的性能有明显影响。根据等量吸附热及体系能量的结果可以推测,铀酰在蒙脱石上的吸附过程中物理和化学吸附作用共存。 展开更多

关键词 钠蒙脱石 铀酰 吸附 蒙特卡洛模拟

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