用固体高分辨核磁共振研究煤结构Ⅰ.我国一些煤的结构特征

用^(13)C CP/MAS 技术对我国十种不同变质程度的煤进行了研究,在这些煤样上完成了自旋晶格弛豫,变化接触时间和偶极去相实验。测定了质子自旋晶格弛豫时间 T_1~H,在旋转坐标中的质子自旋晶格弛豫时间 T_(1ρ)~H,交叉极化接触时间 T_(CH)和芳香、脂肪两个区域内的偶极去相时间T_G 和 T_L。将这些数据与标准的 CP/MAS 一起在精选的化学位移范围内积分可得到12个结构参数,令这些参数与煤中碳含量相关联,发现它们与煤的变质程度有密切关系。用 NMR 测定的桥碳数计算出每个煤样的芳香簇团大小,再根据计算的结果,设计出各种煤的芳香组结构模型。

用XPS研究我国一些煤中有机硫的存在形态

本文用电子能谱(xps)方法研究了我国九个不同牌号煤中有机硫的存在形态,并得到这些煤中各种不同形态硫的结合能数据。根据Lindberg等人所做的模型化合物结果,给出了这些煤中硫元素结合能的化学归属。各种煤中硫的存在形态是不同的,有硫醇、硫醚、双硫醚、硫杂环、硫桥和取代基上的硫等,这一研究结果为今后研究煤的分子结构及脱硫方法提供了重要的科学依据。

用电子自旋共振谱研究我国一些煤的自由基

本文用电子自旋共振谱(ESR)研究了我国十种不同变质程度的煤。电子自旋共振最重要的参数是g值、自由基的浓度、线宽和线形。用这些参数与煤中的碳、氧等元素相关联,发现ESR参数与煤的变质程度有密切关系。

高频加热装置连续化制备石墨纤维的研究

采用高频感应快速加热法 ,配以专门设计的石英管反应器 ,制成了连续生产石墨纤维的全套装置 ,能满足生产石墨纤维的各种工艺参数 ,例如温度 2 80 0℃以上 ,升温时间 2s ,走丝速度 4 0 0m h ,停留时间 10s。此法可生产出优质的石墨纤维 ,其力学性能达到了日本东丽公司M4 0产品的水平。它与传统的石墨化电炉相比 ,有投资少、能耗低、升温快、温度均匀、成本低的优点 。

用固体高分辨核磁共振研究煤结构 Ⅱ.泥煤、褐煤及其腐植酸结构特征

泥煤的13C CP/MAS NMR 研究已见报道,前人的研究结果表明,由泥煤的13C CP/MAS NMR 可直接得到芳香度参数,其芳香度 fa 值反映了不同类别植物残体的组成,并可追踪泥煤各组分分解演化过程。Atalla 等人报道了纤维素的13C CP/MAS NMR 表征的结果。Kolodziejski 等人归属了纤维素,半纤维素和木质素的13C NMR 谱。土壤中的腐植酸的13C 固体高分辩 NMR 研究见Wilson 等人的报道。Hatcher 研究了由泥煤中提取的腐植酸13C CP/MAS NMR 的表征,发现泥煤中的腐植酸是高度芳构化的物质。

抚顺烟煤的固体核磁共振 X射线衍射和电子能谱的研究

用高分辨固体核磁共振,X射线衍射和光电子能谱等近代物理方法,研究了抚顺西露天矿长焰煤的镜煤质,以及该镜煤质的吡啶不溶物,吡啶可溶苯不溶物和超临界抽提后的残煤的大分子结构。获得了上述样品的芳香度参数(fa)、碳原子分布、微晶参数(dr,dm,da,dc)及碳、氧、氮元素的结合形态。并对抚顺西露天长焰煤的大分子结构提出了一些初步的看法。

用^13C—NMR及DEPT技术分析气煤加氢产物中沥青烯段分的组成结构

用１３￣Ｃ－ＮＭＲ及ＤＥＰＴ技术，对抚顺老虎台气煤吡啶抽提残煤热解加氢产物中沥青烯段分进行了表征。结果表明：各组分平均分子结构中的芳环并非完全缩聚，而且有亚甲基或联苯型键所连接的小芳香单元。计算得到了各组分的平均分子结构中含有的芳香环数、芳核片数和平均取代度。这些结果对于推断原始媒的大分子结构具有参考价值。

用固体核磁共振和电子能谱研究我国高硫煤的结构

用固体ＮＭＲ和ＸＰＳ技术研究了我国三种（广西合山煤、湖南辰溪煤、浙江长广煤）高硫煤的结构特征。由固体ＮＭＲ测试结果计算出了煤的十二种结构参数和芳香簇团的大小，获得了三个样品的结构特征及变化规律。由ＸＰＳ测试结果得到了煤中各种不同形态硫、氮的结合能数值。根据前人所做的模型化合物的结果，得知三种煤中硫元素主要以噻吩硫形态存在，氮元素主要以吡啶和吡咯的形态存在。

煤的XRD的结构分析

本文通过XRD（X射线衍射）对7种不同煤化程度煤的结构进行了分析，得到了上述样品的微晶参数数据。结果表明，随着煤化程度的增加，微晶参数呈现规律性变化。这一工作对研究煤的结构很有意义。

用XPS表征氧、氮、硫元素的存在形态

本文用ＸＰＳ表征了抚顺老虎台气煤三个样品中氧、氮、硫元素的存在形态，这三个样品是：吡啶抽提残煤及其热解加氢产物中四氢呋喃不溶／吡啶可溶物和吡啶不溶物。研究结果表明：氧元素以ＣＯＯ￣－，Ｃ＝Ｏ，Ｃ─Ｏ为主要存在形式，氮元素的主要存在形式是吡啶和吡咯，亚砜和硫醚是有机硫的主要存在形式。这一结果为研究气煤的大分子结构提供了有价值的信息。

核磁共振技术在煤化学研究中的应用

本文介绍了不同核磁共振方法和技术在煤化学研究中的应用。主要论及液体核磁共振的常规氢谱、碳谱、多脉冲技术和二维谱，以及固体核磁共振谱和核磁共振成象技术。

高分辨固体^（13）C－NMR和XPS技术表征碳的骨架结构

本文用高分辨固体￣（１３）Ｃ－ＮＭＲ和ＸＰＳ技术表征了抚顺老虎台气煤吡啶抽提残煤及其热解加氢产物中四氢呋喃不溶／吡啶可溶物和吡啶不溶物的碳骨架结构。固体￣（１３）Ｃ－ＮＭＲ谱的研究结果表明：三个样品的芳香组体积平均碳原子数分别是１９，２２，２５个，芳香环数目依次是５．０，５．８，６．７个。随样品中碳元素百分含量（Ｃ％）的增加，芳香组体积的平均碳原子数目和芳环数目都增加。ＸＰＳ分析结果表明：碳元素主要以类石墨化芳香核的形式存在，而且这类碳的比例随Ｃ％的增加而增加。上述结果为研究气煤的大分子结构提供了有价值的信息。

~1H－NMR对气煤吡啶抽提残煤热解加氢产物的结构分析

用￣１Ｈ－ＮＭＲ结合元素分析和分子量测定等方法，对抚顺老虎台气煤吡啶抽提残煤的热解加氢产物进行了表征。结果表明：各组分具有氢化芳环和杂环化合物的开链结构。求得了各组分的平均分子结构中含有的芳香环数和平均取代度。这些结果对于推断原始煤的大分子结构具有参考价值。

CVD法SiC纤维的表面形貌及断口特征

使用 SEM研究了 CVD法 Si C纤维的表面形貌及纤维的断口特征。研究结果表明 ,高强度纤维表面光滑 ,晶粒大小均匀 ,结构致密 ;而低强度纤维表面粗糙 ,晶粒大小不一 ,结构疏松。Si C纤维断口主要表现在表面缺陷处 ,在有杂质或内部缺陷的地方 ,在芯壳交界处以及钨芯内部。高强度纤维断裂经常起源于钨芯部位 ;而低强度纤维断裂与各种各样的纤维缺陷有关。

用MS／MS研究气煤吡啶抽提残煤热解加氢产物的组成结构

本文用ＭＳ／ＭＳ技术研究抚顺老虎台气煤吡啶抽提残煤热解加氢产物中油段分的组成结构。先用硅胶色谱对该段分进行了分离，再用ＭＳ／ＭＳ技术进行表征。鉴定出氢化菲、氢化苯并芴等多环芳烃以及苯酚类多环芳烃等结构。这一结果为研究煤的基本结构单元的结构，乃至推导原始煤的大分子结构，提供了重要的科学依据。

化学气相沉积法制备碳化硅纤维

本文介绍了采用射频加热技术，通过化学气相沉积法制备连续碳化硅纤维。讨论了沉积温度、反应气体组分、流量及走丝速度等沉积参数对纤维性能的影响，并提出了可能的反应机理。

抚顺烟煤及其抽出物的FTIR光谱结构表征

用富立叶变换红外光谱(FTIR)对抚顺烟煤的有机组分进行了测定。通过对谱图的解析,指出抚顺烟煤及其吡啶抽出物和抽提残煤在结构上的异同。以及抽出物各色谱馏分中存在的官能团和官能团之间极性的差异,对原煤整体结构提供了精细的结构信息。

高频感应加热制备PAN基高模量炭纤维的研究

采用高频感应快速加热连续石墨化装置，制备ＰＡＮ基高模量炭纤维（ＨＭＣＦ）。结果表明，此法可以制备高模量炭纤维。当原料纤维抗拉强度在３．５ＧＰａ，模量在２３０ＧＰａ以下时，采用石墨化温度为２６００℃，可以得到与由传统石墨化炉相类似的结果。并对炭纤维的力学性能和结构参数进行了研究。

峰峰肥煤热解加氢产物的高分辨NMR研究

本文利用高分辨~１ＨＮＭＲ和^（１３）ＣＮＭＲ对峰峰肥煤热解加氢产物的八个液体样品进行了研究。得到了各个馏分的氢、碳原子分布。结合元素分析、分子量测定等数据，计算了各馏分的平均结构参数，获得了峰峰肥煤的结构特征。除Ｆ＿（１１）馏分为各种烷烃组分外，其它馏分的芳香度均在０．２４～０．８８之间，其中Ｆ＿（１２）的最大，为０．８８，Ｆ＿（１４）馏分的ｆ＿ａ最小，为０．２４。各馏分的平均分子中所含的芳环数目从３到８不等，其中Ｆ＿（２４）平均分子中所含芳环数最多，为８个。

化学气相沉积法在碳纤维复合材料领域的应用

化学气相沉积法在碳纤维复合材料领域的应用宋丽萍，张蓬洲（中国科学院山西煤炭化学研究所）１．前言化学气相沉积法（ＣＶＤ）是近一、二十年发展起来的制备无机材料的新技术，该法已经广泛用于提纯物质、研制新晶体、沉积各种单晶、多晶或玻璃态无机薄膜材料。它们的物...