風(fēng)化煤腐植酸組成與結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、我國是一個煤富油貧氣薄的國家，我國能源的70％來自于煤炭，而且存在大量的熱值較低的風(fēng)化煤，這部分風(fēng)化煤不能作為能源利用，因此，開發(fā)風(fēng)化煤的高附加值利用成為煤化工的重要研究領(lǐng)域。
　　論文首先對腐植酸的研究現(xiàn)狀做了簡單的綜述，然后用“堿溶酸析”的原理從風(fēng)化煤中提取分離出棕腐酸和黑腐酸，并通過元素分析、E4/E6和官能團(tuán)含量測定等化學(xué)解析法對腐植酸分子進(jìn)行了定量的分析。通過紫外可見光譜（UV-VIS）、傅里葉變換紅外光譜（FTIR）對

2、腐植酸的分子結(jié)構(gòu)表征表明，棕腐酸比黑腐酸含有較多的酚、醇、羧基等含氧官能團(tuán)，而羰基含量少于黑腐酸。兩種腐植酸的紫外可見光譜在波長范圍內(nèi)是隨著波長增加而減少的混合光譜。通過碳13核磁共振（13C-CP/MAS NMR）研究表明，棕腐酸和黑腐酸的分子核主要是由芳香環(huán)構(gòu)成，黑腐酸的芳香碳原子含量是棕腐酸的2倍，黑腐酸的芳構(gòu)化程度高于棕腐酸。在芳環(huán)的周圍有脂肪側(cè)鏈，棕腐酸在芳環(huán)中約有50%的碳原子被取代基取代，且取代基脂肪側(cè)鏈主要由直鏈烷基構(gòu)成

3、，在較長的烷基側(cè)鏈上含有氧原子，以甲氧基或醚的形式存在。棕腐酸中脂肪碳含量明顯高于黑腐酸。黑腐酸中脂肪碳的一部分很可能以環(huán)狀形式存在，環(huán)中可能含有氧或者氮，芳核中約有1/3碳上的氫被取代，環(huán)上還有少量的酚羥基或者甲氧基。兩種腐植酸的芳環(huán)上都有一部分的羧基，棕腐酸的含量是黑腐酸的四倍。
　　通過對兩種腐植酸熒光性質(zhì)的測定表明，兩種腐植酸都有熒光性，但熒光強(qiáng)度有所不同，且熒光強(qiáng)度隨pH和溶液濃度的不同有所不同。
　　運(yùn)用熱重和質(zhì)

4、譜聯(lián)用研究了兩種腐植酸的熱分解和低分子氣體逸出情況，結(jié)果表明：棕腐酸對熱解溫度較為敏感，棕腐酸含有較多的不穩(wěn)定羧基，而且優(yōu)先分解。脂肪側(cè)鏈（包括長鏈和短鏈）和含氧官能團(tuán)也比黑腐酸多，但芳香度低于黑腐酸。還研究了腐植酸甲烷等溫吸附與表面結(jié)構(gòu)的關(guān)系，分析了不同的表面含氧官能團(tuán)對甲烷吸附的影響，得到了芳環(huán)、側(cè)鏈對甲烷吸附的影響。
　　本文通過以上研究詳細(xì)說明了風(fēng)化煤中棕腐酸和黑腐酸的結(jié)構(gòu)及其差異，將對風(fēng)化煤的開發(fā)與利用及腐植酸的推廣與應(yīng)