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煤沥青交联改性处理对碳结构的影响
1
作者 程俊霞 满梦瑶 +5 位作者 褚宏宇 吴秋萍 宋帅超 文锡量 朱亚明 赵雪飞 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期93-101,共9页
沥青基炭制品的碳结构高度依赖前驱体沥青的性质。采用化学交联的方法对沥青进行改性处理时,尽管化学交联的反应机理为亲电取代反应,但交联剂、催化剂的种类不同,沥青改性程度存在差异,进而影响炭制品结构。以中低温煤沥青为原料,探索3... 沥青基炭制品的碳结构高度依赖前驱体沥青的性质。采用化学交联的方法对沥青进行改性处理时,尽管化学交联的反应机理为亲电取代反应,但交联剂、催化剂的种类不同,沥青改性程度存在差异,进而影响炭制品结构。以中低温煤沥青为原料,探索3种交联剂(对苯二甲醇(PXG)、苯甲醛(BA)、对苯二甲酰氯(TPC))、5种催化剂(对甲苯磺酸、浓硫酸、浓硝酸、浓盐酸、硼酸)对沥青交联改性后炭制品结构的影响。通过TG-DTG、FT-IR研究交联改性后沥青热稳定性及沥青官能团的变化;借助XRD、Raman表征改性后沥青炭制品的微观结构差异。结果表明:交联剂和催化剂的存在促进了沥青分子的交联,有效阻止了热转化过程中轻组分挥发,提高了沥青的结焦值、软化点、热稳定等指标。以PXG为交联剂,沥青支链上亚甲基CH_(2)的H不易被取代;而以硼酸为催化剂时,支链末端甲基上的H易被取代;以BA为交联剂,取代氢的位置明显发生在芳香环上;以TPC为交联剂、浓硫酸为催化剂时,交联产品的C=0官能团含量增加,说明在这种组合下,TPC参加反应较多。无论与哪种交联剂相结合,浓盐酸为催化剂时,交联反应更易促进苯环上和支链上的C—H键发生取代反应。经过交联改性后的沥青,炭化过程中分子间较强的π-π相互作用减弱,有效阻止碳有序结构的形成,碳无序结构含量I_(D)/I_(G)增大。同时碳微晶层间距d_(002)明显增加,有序堆积平均堆积高度L_(c)减小,芳香层数降低,说明化学交联不仅影响有序碳结构排列,还可抑制碳微晶结构发育。其中硼酸作为催化剂时,催化效果更理想。获得的炭制品d_(002)在同组产品中最大。PXG、硼酸组合与沥青发生交联时,所得碳材料的d_(002)达0.377 nm。本研究为进一步定向调控和构筑沥青基碳材料奠定基础。 展开更多
关键词 中低温煤沥青 交联改性 催化剂 碳微观结构 层间距
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碳纳米管模板导向制备煤沥青基电热材料及其性能调控研究 被引量：1
2
作者 郭君卓 雷智平 +8 位作者 闫洪雷 贾同鑫 杨雪 李占库 颜井冲 水恒福 任世彪 王知彩 康士刚 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期405-412,共8页
本研究以煤沥青为原料、多壁碳纳米管为结构导向剂,通过炭化制备了形貌和结构可控的煤沥青基碳膜,考察了多壁碳纳米管对导电填料结构及碳膜电热性能的影响规律。研究发现,多壁碳纳米管掺杂导致导电填料的晶格排列有序度增加、晶格间距... 本研究以煤沥青为原料、多壁碳纳米管为结构导向剂,通过炭化制备了形貌和结构可控的煤沥青基碳膜,考察了多壁碳纳米管对导电填料结构及碳膜电热性能的影响规律。研究发现,多壁碳纳米管掺杂导致导电填料的晶格排列有序度增加、晶格间距减小和石墨化程度提高;多壁碳纳米管的引入提高了碳膜的载流子浓度,进而显著提高了其导电性。掺杂2%碳纳米管,可使煤沥青基碳膜的载流子浓度提高3.2倍、电阻降低67%;在5、10和15 V电压下,煤沥青基碳膜的发热温度分别可达44、88和165℃,相对未掺杂碳膜分别提高了7、22和70℃,显示出极大的应用前景。 展开更多
关键词 煤沥青 碳膜 碳纳米管模板 焦耳电热性能
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改性木质素磺酸钠在煤沥青水浆中的性能研究
3
作者 张康 张瑞宁 +3 位作者 程晓亮 陈志刚 周雷 王晨 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期72-77,83,共7页
为提高煤沥青利用率,以LS(木质素磺酸钠)为主要原料,经磺甲基化和缩合反应后合成MLS(改性木质素磺酸钠)分散剂,用于制备煤沥青水浆。采用FTIR(红外光谱)、XRD(X射线衍射)和表面张力分析了MLS的结构及性质,采用响应曲面法考察其最佳制备... 为提高煤沥青利用率,以LS(木质素磺酸钠)为主要原料,经磺甲基化和缩合反应后合成MLS(改性木质素磺酸钠)分散剂,用于制备煤沥青水浆。采用FTIR(红外光谱)、XRD(X射线衍射)和表面张力分析了MLS的结构及性质,采用响应曲面法考察其最佳制备条件,并研究浆体的分散稳定性。结果表明MLS分散剂的最佳制备条件为:磺甲基化试剂质量分数12%,甲醛质量分数18%,尿素质量分数10%,反应温度80℃,反应时间4 h。当MLS质量分数为0.5%时,最大制浆质量分数达到54.83%,而LS的最大制浆质量分数仅为51.44%。且MLS分散剂制备的浆体,属于屈服假塑性流体,符合Herschel-Bulkley模型,屈服应力较小。静置5 d后,LS和MLS制备的浆体析水率分别为3.45%和2.30%,说明MLS的降黏增稳能力较强,利于提高煤沥青水浆的工业应用。 展开更多
关键词 改性木质素磺酸钠 响应曲面法 煤沥青水浆
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煤沥青燃料的研究进展 被引量：7
4
作者 常宏宏 魏文珑 +2 位作者 王志忠 杨怀旺 姚润生 《锅炉技术》 北大核心 2007年第3期46-48,共3页
煤沥青是焦油加工的大宗产品，其产率占焦油的50％～60％，随着对环保要求的日益提高，煤沥青的燃烧进一步限制了其利用。如何对煤沥青进行必要的深加工，提高沥青产品的附加值是煤焦油加工中的一个重要问题，而煤沥青浆体燃料成为解决... 煤沥青是焦油加工的大宗产品，其产率占焦油的50％～60％，随着对环保要求的日益提高，煤沥青的燃烧进一步限制了其利用。如何对煤沥青进行必要的深加工，提高沥青产品的附加值是煤焦油加工中的一个重要问题，而煤沥青浆体燃料成为解决这一问题的有效途径之一。在沥青浆体燃料的基础上，提出了煤沥青浆体燃料。阐述了煤沥青浆体燃料的制备原理，介绍了2种煤沥青浆体燃料——煤沥青乳化燃料和煤沥青水浆的研究进展。目前，关于煤沥青浆体燃料的研究报道较少，因此，非常有必要加大煤沥青浆体燃料的研究开发。 展开更多
关键词 煤沥青 煤沥青浆体燃料 煤沥青乳化燃料 煤沥青水浆
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煤沥青预处理及氧化解聚制备苯多酸 被引量：1
5
作者 谷豹 王玉高 +3 位作者 刘刚 孙玉琴 牛泽世 申峻 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期83-89,共7页
煤沥青(CTP)具有丰富的芳环结构,适宜通过氧化解聚来制备高值苯多酸(BCAs)化合物。然而在碱-O_(2)氧化CTP制备BCAs过程中,存在部分组分黏结在反应釜的内壁和底部从而影响CTP氧化效果的问题。对此,采用CH 3 OH萃取和空气氧化对CTP进行了... 煤沥青(CTP)具有丰富的芳环结构,适宜通过氧化解聚来制备高值苯多酸(BCAs)化合物。然而在碱-O_(2)氧化CTP制备BCAs过程中,存在部分组分黏结在反应釜的内壁和底部从而影响CTP氧化效果的问题。对此,采用CH 3 OH萃取和空气氧化对CTP进行了预处理,探究了预处理方法对碱-O_(2)氧化CTP制备BCAs的影响。CTP经CH 3 OH萃取后,可以去除部分轻质组分,降低CTP在反应釜中的附着情况;随后CTP甲醇萃余渣再经空气氧化处理后,可引入含氧官能团,增加了萃余渣与碱液接触几率,有助于提高氧化效果。经两级预处理后CTP氧化所得水溶性酸中,BCAs的选择性可达80%,且BCAs中苯五甲酸和苯六甲酸含量可高达24%以上。 展开更多
关键词 煤沥青 预处理 氧化解聚 苯多酸分布
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煤沥青/聚丙烯腈基活性碳纤维无纺布的制备及电化学性能 被引量：1
6
作者 李鹏 张致远 +1 位作者 周群宗 梁政勇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期1028-1036,共9页
煤沥青碳含量高、缩合芳环含量高、杂质含量低,是制备碳材料的优质碳源。以煤沥青为碳源,聚丙烯腈高分子聚合物为骨架,采用静电纺丝法制备煤沥青/聚丙烯腈基活性碳纤维无纺布,是实现煤沥青高值化和清洁化利用的重要途经之一。以等体积丙... 煤沥青碳含量高、缩合芳环含量高、杂质含量低,是制备碳材料的优质碳源。以煤沥青为碳源,聚丙烯腈高分子聚合物为骨架,采用静电纺丝法制备煤沥青/聚丙烯腈基活性碳纤维无纺布,是实现煤沥青高值化和清洁化利用的重要途经之一。以等体积丙酮/二硫化碳混合溶剂萃取煤沥青,获得精制煤沥青萃取物,继而与聚丙烯腈混合制备纺丝溶液,在静电纺丝设备上制备前驱体纤维无纺布。前驱体纤维无纺布经预氧化、炭化和活化处理制备煤沥青/聚丙烯腈基活性碳纤维无纺布。采用高分辨率扫描电子显微镜(SEM)表征了不同质量比的前驱体纤维无纺布、碳纤维无纺布的形貌。前驱体纤维无纺布由连续的长丝所构成,呈现出网状结构,表面平滑,说明煤沥青萃取物和聚丙烯腈表现出良好的融合性和可纺性。采用BET测试分析了不同质量比的活性碳纤维无纺布的比表面积和孔分布特征,其中AC-E65表现出最大的孔容量和比表面积(2 541.8 m^(2)/g)。通过循环伏安测试、恒电流充放电测试和电化学阻抗谱测试研究了煤沥青/聚丙烯腈基活性碳纤维无纺布的电化学性能。煤沥青/聚丙烯腈基活性碳纤维无纺布的双电层电容特性明显,倍率性能和可逆性能优异,循环性能良好,尤其是煤沥青萃取物质量比为70%时,煤沥青/聚丙烯腈基活性碳纤维无纺布表现出优良的电化学性能:电流密度为1 A/g时,比电容可达到186.3 F/g,循环充放电2 000次比电容保留率为95.2%。因此,以聚丙烯腈为纤维骨架,煤沥青为填充基质,结合静电纺丝法能有效实现煤沥青/聚丙烯腈复合碳纤维无纺布的制备,并表现出良好的电化学性能。 展开更多
关键词 煤沥青 静电纺丝 活性碳纤维无纺布 聚丙烯腈 电化学性能
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耐盐性煤沥青基吸水树脂的制备与性能研究 被引量：1
7
作者 闫宇星 马欣如 +3 位作者 郭锋杰 曹秋枫 王朝辉 曹青 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1320-1325,共6页
选择煤沥青经过碱氧化产生的液相氧化产物与丙烯酰胺、聚乙二醇、丙烯酸为原料,在引发剂过硫酸铵与交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的作用下进行水溶液聚合,制备获得了具有较好耐盐性的高吸水性树脂。最佳合成条件为P∶AA∶AM∶PEG∶APS∶... 选择煤沥青经过碱氧化产生的液相氧化产物与丙烯酰胺、聚乙二醇、丙烯酸为原料,在引发剂过硫酸铵与交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的作用下进行水溶液聚合,制备获得了具有较好耐盐性的高吸水性树脂。最佳合成条件为P∶AA∶AM∶PEG∶APS∶MBA=1.2∶2∶0.2∶1.2∶0.06∶0.04,聚合温度80℃,粒径大小0.15~0.30 mm,所合成的树脂在水溶液中吸水倍率为451.8 g/g,在生理盐水中为115.7 g/g。通过单因素与正交分析确定了最佳合成条件,同时使用红外光谱与扫描电镜进行了结构表征。 展开更多
关键词 吸水树脂 煤沥青 耐盐性能
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煤沥青和石油沥青共混改性的研究进展
8
作者 谭利鹏 申峻 +2 位作者 王玉高 刘刚 徐青柏 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期3749-3759,共11页
煤焦油沥青(简称煤沥青)具有良好的路用性能,可以替代部分石油沥青,降低对外来沥青的依赖,提高煤沥青的资源化利用,但是煤沥青中存在大量毒性多环芳烃(PAHs),限制了它的广泛应用。本文介绍了煤沥青和石油沥青二者共混的改性方法,并对其... 煤焦油沥青(简称煤沥青)具有良好的路用性能,可以替代部分石油沥青,降低对外来沥青的依赖,提高煤沥青的资源化利用,但是煤沥青中存在大量毒性多环芳烃(PAHs),限制了它的广泛应用。本文介绍了煤沥青和石油沥青二者共混的改性方法,并对其进行了系统总结,通过对比现有改性沥青的研究,发现当前的改性手段主要以化学方法为主,改性效果最佳,得出改性过程的主要局限在于如何抑制煤沥青中PAHs的毒性,减少对环境的危害;同时分析并阐释了共混改性沥青可能的物理和化学改性过程及作用机理,对下一步的研究方向和发展进行了展望,提出从物理增容剂的开发和化学催化剂的筛选来做进一步的研究,希望为国内外的沥青改性提供一定的借鉴参考。 展开更多
关键词 煤沥青 多环芳烃 石油沥青 改性 共混
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基于水溶性煤沥青的MnO@C复合材料的制备及储锂性能研究
9
作者 刘渤 周卫民 +7 位作者 陈燕 王坤 张殿浩 张文武 孟祥安 王士戈 安百钢 徐桂英 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期298-305,324,共9页
目的制备出具有高容量、良好的倍率性能和循环稳定性的MnO@C复合电极材料。方法使用水溶性煤沥青及KMnO4为原料,通过水热法制备出Mn3O4@C前驱体。然后经过高温碳热还原制备MnO@C复合电极材料。通过SEM、XPS、XRD和Raman等分析技术对MnO@... 目的制备出具有高容量、良好的倍率性能和循环稳定性的MnO@C复合电极材料。方法使用水溶性煤沥青及KMnO4为原料,通过水热法制备出Mn3O4@C前驱体。然后经过高温碳热还原制备MnO@C复合电极材料。通过SEM、XPS、XRD和Raman等分析技术对MnO@C复合材料的形貌、表面、结构等进行表征,并使用循环伏安、恒流充放电和电化学阻抗等电化学分析技术对其电化学性能进行了评价。结果TEM和SEM结果表明,制备的水溶性煤沥青表面丰富的含氧官能团与MnSO4溶液中的Mn2+之间有较强的相互作用,提供成核位点,进而促进了后续MnO@C材料中纳米颗粒的形成和均匀生长。这些纳米粒子的形成又起到了提升MnO@C电化学性能的作用。XRD、Raman和XPS结果表明,Mn3O4@C前驱体经过高温碳热还原反应生成MnO@C后,在MnO表面和包覆的碳材料之间生成了大量的Mn—O—C键。电化学结果表明,MnO@C电极在0.1 A/g电流密度下循环100圈后具有606.47 mAh/g较高的储锂容量,即使是在0.5 A/g大电流密度下循环400圈后仍具有293.83 m Ah/g的储锂容量。同时,电化学测试也表明,MnO@C复合材料具有非常好的倍率性能。结论使用鞍钢产的煤沥青根据混酸法制备了水溶性煤沥青。通过使用水溶性煤沥青和KMnO4成功地制备了Mn3O4@C前驱体。以Mn3O4@C前驱为原料,通过高温碳热还原法制备了MnO@C复合材料。在MnO表面包覆碳层不仅提供活性位点而且起到限制在充放电过程中MnO体积膨胀的作用。特别值得注意的是,Mn—O—C键构筑了MnO和碳层之间的快速导电通道,提升了电极反应动力学。 展开更多
关键词 一氧化锰 水溶性煤沥青 Mn—O—C键 界面阻抗 锂离子电池 负极
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基于钴掺杂煤沥青基碳材料构建茜素红电化学传感器的研究
10
作者 许亮 努尔比亚·亚力坤 +3 位作者 王强 丁真 曹精文 聂栩冬 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期99-103,112,共6页
以煤沥青(CTP)为碳源、二氧化硅为模板、KOH强碱为活化剂、硝酸钴为钴源,采用高温碳化法制备煤沥青基钴掺杂多孔碳材料(Co-PC);将Co-PC作为电极修饰材料构建茜素红(AR)快速检测的电化学传感器;通过扫描电子显微镜(SEM)、电化学测试对材... 以煤沥青(CTP)为碳源、二氧化硅为模板、KOH强碱为活化剂、硝酸钴为钴源,采用高温碳化法制备煤沥青基钴掺杂多孔碳材料(Co-PC);将Co-PC作为电极修饰材料构建茜素红(AR)快速检测的电化学传感器;通过扫描电子显微镜(SEM)、电化学测试对材料性能进行分析。结果表明,在最佳条件下,浓度为5~200μmol/L范围内,传感器检测分析结果呈现较好的线性关系,检出限为0.013μmol/L(S/N=3),并且该传感器具有高稳定性、高灵敏度与极好的抗干扰性能等。Co-PC各种优异的性能为制备具有增强电化学活性的AR传感器提供了新的选择。 展开更多
关键词 煤沥青 茜素红 多孔碳 电化学传感器
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煤沥青热解炭的制备及储钠性能研究
11
作者 陈林 张兆华 +2 位作者 康伟伟 张亚飞 张传祥 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期42-52,共11页
煤沥青是一种原料来源丰富且含碳量高的钠离子电池碳负极材料。以煤沥青为碳源,通过炭化法制得热解炭,利用XRD,SEM,Raman光谱等表征技术,系统研究了不同炭化温度(600℃~1400℃)对煤沥青热解炭微观结构的影响规律。利用恒流充放电等测试... 煤沥青是一种原料来源丰富且含碳量高的钠离子电池碳负极材料。以煤沥青为碳源,通过炭化法制得热解炭,利用XRD,SEM,Raman光谱等表征技术,系统研究了不同炭化温度(600℃~1400℃)对煤沥青热解炭微观结构的影响规律。利用恒流充放电等测试,探究热解炭作为钠离子电池负极材料时的电化学性能,阐明“温度—结构—储钠性能”间的构效关系。结果表明:1000℃是热解炭微观结构从无序向有序发展的转折点;当温度低于1000℃时,热解炭为不规则的块状结构且表面平整光滑,未出现石墨微晶,具有较大的层间距和较高的无序度;当温度为800℃时,热解炭具有最大的层间距(d_(002)=0.3541 nm)和最高的无序度(I_(D)/I_(G)=2.57),其作为钠离子电池负极材料时,0.05 A/g电流密度下的可逆容量为177.0 mAh/g,首次库伦效率为73.87%,具有较好的倍率性能;当温度高于1000℃时,石墨碳层生长和堆叠的速度迅速加快,石墨化程度增加,层间距减小,同时表面缺陷程度降低,Na^(+)吸附位点减少,不利于储钠,热解炭具有较低的可逆容量(小于100 mAh/g)。 展开更多
关键词 煤沥青 钠离子电池 负极材料 电化学性能 软碳
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煤沥青球预氧化的热转化机理及热力学特性研究
12
作者 满梦瑶 吴秋萍 +4 位作者 宋帅超 程俊霞 赖仕全 朱亚明 赵雪飞 《煤质技术》 2023年第5期1-8,共8页
煤沥青球主要用于制造机械强度与负载密度高、孔径分布可控的球形活性炭,球形活性炭已在环保、医疗等领域得到广泛应用,因而探索煤沥青球的氧化不熔化特性将对球形活性炭的产品性能产生影响以及指导后续炭化、活化操作,对煤沥青球预氧... 煤沥青球主要用于制造机械强度与负载密度高、孔径分布可控的球形活性炭,球形活性炭已在环保、医疗等领域得到广泛应用,因而探索煤沥青球的氧化不熔化特性将对球形活性炭的产品性能产生影响以及指导后续炭化、活化操作,对煤沥青球预氧化的热转化机理及热力学性质研究可为利用煤沥青球制备球形活性炭提供重要的理论依据。在氧气气氛中对不同粒径的煤沥青球进行不熔化处理,采用热重分析检测方法,运用KISSINGER法和Satava-Sastak分析法及其41种机理函数模型对煤沥青球的预氧化过程进行化学动力学参数的计算与反应机理分析,探寻其粒径的大小对各参数以及热转化过程中能量需求的影响。研究结果表明:煤沥青球的预氧化过程主要分为2个阶段,第1个阶段属于预氧化不熔化的热分解过程,粒径的大小影响氧分子在沥青球内的扩散,球体粒径越大则预氧化反应能量需求越高;但不同粒径的沥青球体与氧分子发生交联反应的本质相同,活性位点数目不多,指前因子的大小几乎不受粒径的影响。进入第2阶段的热缩聚过程后,沥青球发生剧烈的氧化反应,受第1个阶段不熔化处理的影响,球径越小则表面氧原子交联官能团越多、沥青球越稳定、高温下热分解反应需求能量越多、活性位点越少,导致第2个阶段的反应活化能随着粒径增大而减小,指前因子随着粒径的增大而减小。煤沥青球整个预氧化反应过程为非自发的吸热反应,粒径对焓变(ΔH)、熵变(ΔS)有较大影响;2个阶段中尽管吉布斯自由能变(ΔG)的变化很大,但同一反应阶段下,粒径对ΔG的影响并不明显。煤沥青球热转化过程的第1个阶段符合第18号机理函数,机理函数模型为随机成核模型,随后生长;第2个阶段符合第2号机理函数,机理函数模型为随机成核模型,随后扩散。 展开更多
关键词 煤沥青球 热转化机理 热力学特性 预氧化 粒径 动力学 活化能 机理函数模型
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煤沥青芳香氢和各向异性中间相组织含量的关系及对针状焦结构的影响
13
作者 张振楠 李俊美 +3 位作者 郭锋杰 王朝辉 曹秋枫 曹青 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期86-94,共9页
针对煤沥青(CTP)芳香氢是如何影响碳化过程中形成的各向异性中间相组织(AMT)含量以及对制备的针状焦(NC)结构产生怎样影响问题,研究了在碱性溶液中以氧气氧化煤沥青除去低相对分子质量组分后对其产生的影响。通过控制氧化反应深度调节... 针对煤沥青(CTP)芳香氢是如何影响碳化过程中形成的各向异性中间相组织(AMT)含量以及对制备的针状焦(NC)结构产生怎样影响问题,研究了在碱性溶液中以氧气氧化煤沥青除去低相对分子质量组分后对其产生的影响。通过控制氧化反应深度调节改性煤沥青(MCTP)的芳香性,进而调节MCTP碳化过程中AMT休积分数和改善针状焦结构。结果表明,氧化改性后的MCTP不仅芳香氢含量和残炭率均有显著提高,NC结构有序性和石墨化度等均得到了改进,且AMT休积分数和MCTP芳香氢之间存在一定线性关系,为获得所需芳香度的CTP改性提供了一条全新的可行的改性途径。 展开更多
关键词 煤沥青 氧化 碳化 沥青中间相 针状焦
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低阶煤快速干馏焦油渣中的煤沥青提取及其表征
14
作者 岳佳兴 朱亚明 +4 位作者 谷紫硕 彭立春 刘惠美 程俊霞 赵雪飞 《煤质技术》 2023年第4期1-9,20,共10页
高品质煤沥青是制备炭材料的优质原料,从低阶煤快速干馏焦油渣(DDTR)中提取高品质煤沥青对提高低阶煤的清洁、高附加值利用具有重要意义,而煤沥青分子结构信息的准确获取则可有效指导其高附加值利用。为了回收DDTR中的富碳有机物(煤沥... 高品质煤沥青是制备炭材料的优质原料,从低阶煤快速干馏焦油渣(DDTR)中提取高品质煤沥青对提高低阶煤的清洁、高附加值利用具有重要意义,而煤沥青分子结构信息的准确获取则可有效指导其高附加值利用。为了回收DDTR中的富碳有机物(煤沥青),分别以洗油(WO)、四氢呋喃(THF)和正丁醇(BA)作为溶剂对DDTR进行萃取后得到WOS、THFS和BAS共3种煤沥青。结合煤沥青的工业分析、元素分析结果,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合分峰拟合、核磁共振氢谱(1 H-NMR)、气相色谱联用质谱(GC-MS)、热重分析(TGA)和热重红外联用(TG-FTIR),分别对3种煤沥青的基团组成、芳香性、分子结构、热解行为和氧化行为进行详细研究。结果表明:煤沥青的芳香性和分子量是影响软化点(SP)、结焦值(CV)、甲苯不溶物(TI)和热解行为的重要因素,且呈正相关。其中,WOS的着火点较高且氧化过程强烈,适合氧化改性,而THFS则相反。萃取得到的3种煤沥青几乎都不含喹啉不溶物(QI)且芳香性指数(f_(a))均大于0.70,属于高品质的煤沥青。 展开更多
关键词 煤沥青 焦油渣 快速干馏 低阶煤 分峰拟合 核磁共振氢谱 GC-MS TG-FTIR 芳香性 分子结构
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煤沥青中各成分对沥青基炭材料性能的影响 被引量：1
15
作者 成伟杰 盖育彤 +2 位作者 孙正轩 刘凯 高帆 《山西化工》 CAS 2023年第9期55-58,共4页
介绍了沥青基炭材料的发展现状以及沥青中各成分对炭材料的影响。虽然我国在沥青基炭材料的发展道路上取得了显著的成果,但由于煤沥青中杂质成分众多,生产的高附加值产品质量仍然不能达到国外领先水平,因此对煤沥青中各成分对炭材料的... 介绍了沥青基炭材料的发展现状以及沥青中各成分对炭材料的影响。虽然我国在沥青基炭材料的发展道路上取得了显著的成果,但由于煤沥青中杂质成分众多,生产的高附加值产品质量仍然不能达到国外领先水平,因此对煤沥青中各成分对炭材料的影响仍需要深入研究。 展开更多
关键词 煤沥青 炭材料 芳烃 灰分 喹啉不溶物 杂原子
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基于煤沥青的绿光碳点制备及其在白光LED中的应用
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作者 张漪 冯晓婷 +4 位作者 张婷瑜 崔培培 邓立强 李东亮 杨林芳 《化学研究与应用》 CAS 北大核心 2023年第6期1438-1448,共11页
为了实现煤沥青的高值利用,以煤沥青为碳源,邻/间/对苯二胺分别为氮源,通过先化学氧化、后水热两步法制备了三种高量子产率(QY)的氮掺杂碳点,分别标记为:CP-OCDs、CP-MCDs和CP-PCDs,并做了空白对照实验。结果显示,CP-OCDs、CP-MCDs和CP-... 为了实现煤沥青的高值利用,以煤沥青为碳源,邻/间/对苯二胺分别为氮源,通过先化学氧化、后水热两步法制备了三种高量子产率(QY)的氮掺杂碳点,分别标记为:CP-OCDs、CP-MCDs和CP-PCDs,并做了空白对照实验。结果显示,CP-OCDs、CP-MCDs和CP-PCDs的紫外可见吸收、激发和发射光谱与空白样品均不相同,氮掺杂改变了未掺氮碳点(CP-CDs和CP-HCDs)的吸收和荧光性质,并提高了QY。当最佳激发波长分别为385、385和365 nm时,CP-OCDs、CP-MCDs和CP-PCDs的最大发射波长分别为525、515和500 nm,都发明亮的绿光,QY分别为29.21%,19.86%和14.14%,高于CP-CDs和CP-HCDs的QY(4.90%和6.97%)。QY最高的碳点为CP-OCDs。CP-OCDs为分散性好、粒径为2-5 nm的无定形碳纳米粒子,其表面和骨架内部含有大量氨基和酰胺基团,这些含氮官能团引起CP-OCDs的荧光明显增强。将CP-OCDs作为荧光粉,结合紫外芯片制备了3.2 V下发白光的LED,器件的发射光谱几乎跨越了整个可见光区,色坐标(0.30,0.34),显色指数81,色温7293 K,流明效率3.42 lm·W^(-1),发明亮的冷白光,并具有高的光和色稳定性,CP-OCDs在固态照明领域具有较大的应用潜力。 展开更多
关键词 煤沥青 碳点 邻苯二胺 白光发光二极管
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羧甲基纤维素/煤沥青基活性炭制备及其电化学性能
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作者 董莉莉 张劲斌 +3 位作者 任素霞 杨延涛 孙堂磊 雷廷宙 《常州大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第5期26-32,共7页
以煤沥青和羧甲基纤维素(CMC)为前驱体,经碳化和KOH活化法得到高比表面积活性炭材料(AC)。研究结果表明:AC石墨化程度较低,碳元素主要以无定形炭形式存在;当CMC添加量增加时,AC结构更松散,表面更粗糙,同时氧元素含量增加;AC的比表面积随... 以煤沥青和羧甲基纤维素(CMC)为前驱体,经碳化和KOH活化法得到高比表面积活性炭材料(AC)。研究结果表明:AC石墨化程度较低,碳元素主要以无定形炭形式存在;当CMC添加量增加时,AC结构更松散,表面更粗糙,同时氧元素含量增加;AC的比表面积随CMC添加量增加呈现先增加后减小的趋势。当煤沥青与CMC质量比为2∶1时,AC_(2∶1)表现出最优电容性能,在电流密度5 A/g条件下比电容为200 F/g。此外,活性炭样品AC_(2∶1)表现出优异的循环稳定性,电极充放电10000次后质量比电容变化较小,容量保持率为98.6%。 展开更多
关键词 煤沥青 羧甲基纤维素 活性炭 超级电容器
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硅油/煤沥青乳液制备中间相炭微球 被引量：14
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作者 程有亮 李铁虎 +3 位作者 李凤娟 庄强 经德齐 赵廷凯 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期56-59,共4页
以中温煤沥青为原料,耐高温硅油为分散剂和导热介质,通过在反应釜中混合形成硅油/煤沥青乳液来制备中间相炭微球(Mesocarbon Microbeads,MCMB)。利用SEM、激光粒度仪和XRD分析等,研究了硅油用量对MCMB形成的影响。结果表明:硅油添加量对... 以中温煤沥青为原料,耐高温硅油为分散剂和导热介质,通过在反应釜中混合形成硅油/煤沥青乳液来制备中间相炭微球(Mesocarbon Microbeads,MCMB)。利用SEM、激光粒度仪和XRD分析等,研究了硅油用量对MCMB形成的影响。结果表明:硅油添加量对MCMB的形成有重要影响,当加入少量硅油后,MCMB粒径显著减小,分布均匀,小球表面较光滑,粘结现象减少,微晶结构得到改善,但四氢呋喃不溶物(THFI)收率降低。增加硅油用量,MCMB的粒径大小和微晶结构变化不大,小球之间粘结少,THFI收率增加,但小球表面附着小颗粒。当硅油/煤沥青的质量比为3∶1时,可得到粒径分布窄,D50为0.82μm,表面比较光滑,收率为8.2%的MCMB。 展开更多
关键词 煤沥青 热聚合 中间相炭微球 硅油/煤沥青乳液
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煤沥青水浆的制备及影响规律的研究 被引量：6
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作者 李兴 王灿 +2 位作者 常宏宏 魏文珑 王志忠 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期501-506,共6页
以中温煤沥青为原料,经冷冻粉碎后制得具有一定粒径级配的煤沥青粉,加入适量分散剂和水在高速搅拌下制备煤沥青水浆。结果表明,JL-C01中裂乳化剂是制备煤沥青水浆的优良分散剂,在此基础上进一步考察了分散剂用量及浆体浓度对煤沥青成浆... 以中温煤沥青为原料,经冷冻粉碎后制得具有一定粒径级配的煤沥青粉,加入适量分散剂和水在高速搅拌下制备煤沥青水浆。结果表明,JL-C01中裂乳化剂是制备煤沥青水浆的优良分散剂,在此基础上进一步考察了分散剂用量及浆体浓度对煤沥青成浆性、煤沥青水浆流变性及稳定性的影响。结果表明,最大成浆浓度为70%;在分散剂用量相同的条件下,煤沥青水浆的表观黏度随浆体浓度的增大呈先减小后增大趋势;不同浓度煤沥青水浆的表观黏度均随剪切速率的增加而呈下降趋势;同一剪切速率下,表观黏度随煤沥青水浆浓度的增大而增加,煤沥青水浆属于假塑性流体,当煤沥青水浆浓度为69%时其流变性最佳。分散剂用量相同时,煤沥青水浆的稳定性随浆体浓度的增大呈下降趋势,浆体浓度达到70%时,稳定天数可达21d。参照水煤浆标准GB/T18856-2002,对煤沥青水浆进行了分析,所测项目中低位发热量达水煤浆Ⅰ级标准、灰分达水煤浆Ⅰ级标准、硫分达水煤浆Ⅱ级标准、挥发分达水煤浆Ⅰ级标准。 展开更多
关键词 煤沥青 煤沥青水浆 成浆性 流变性 稳定性
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粘结剂用煤沥青的发展状况 被引量：33
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作者 潘立慧 方庆舟 许斌 《炭素》 2001年第3期33-42,共10页
综述了粘结剂用煤沥青的组成，性能及发展历程；探讨了改质煤沥青的特性及生产方法。
关键词 粘结剂 煤沥青 改质煤沥青 性能 特征 组成 发展历程
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