3种预处理对青贮玉米秸秆理化特性的比较研究

本研究对蒸汽爆破、热喷放及碱堆沤3种预处理方式处理的青贮秸秆的物理特性和理化成分进行了分析,测定了预处理后玉米秸秆在水中的沉降特征、亲水指数等指标,同时通过显微镜观察、红外光谱、X射线衍射及热重分析试验,对各种预处理方法进行了对比和评价。结果表明,青贮玉米秸秆经过3种不同预处理后,其理化特性明显不同。经蒸汽爆破之后秸秆表面呈现亲水特性,沉降比从原料的87.3%减少至0%,比表面积比原料增加65.2%;显微观察发现蒸汽爆破后秸秆细胞壁完全断裂破碎,纤维素结晶度下降至33.11%。蒸汽爆破相比其他2种方法更能显著改变玉米秸秆的结构,使其更利于降解,是一种理想的预处理方式。

低温氧化对无烟煤表面亲(疏)水性的影响研究

利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)研究了无烟煤在低温(<100℃)条件下缓慢氧化对其表面亲/疏水性的影响。对煤样中官能团特征峰面积的变化分析结果表明:随氧化时间的增加,煤表面亲水性含氧官能团(-OH、Ar-O-Ar'、R-O-R'、-COOH)的吸收峰面积都有不同程度的增加,而疏水性官能团(-CH、-CH2、-CH3)的吸收峰面积呈减小趋势;根据疏水性和亲水性特征官能团的吸光度计算煤样表面亲水指数Hi与测得煤表面接触角θ的变化规律一致。

煤泥浮选过程强化之四——易浮难选煤泥浮选过程特征篇

为了研究易浮难选煤泥的浮选过程特征,以乌海矿区和开滦矿区的焦煤煤泥作为代表性煤样,通过试验研究其浮选动力学,采用X射线光电子能谱和红外光谱检测煤样表面含氧官能团的分布,借助Fuerstenua提质曲线对煤样的浮选选择性进行定量评价。研究结果表明:乌海煤样中间粒级的选择性最差,而细粒级选择性较好;开滦煤样中的0.25~0.125、0.125~0.074、<0.074 mm三个粒级的选择性依次降低,随着煤泥粒度的减小,同一粒级中不同密度级的亲水性指数差值变小,这是易浮难选煤泥难选的根本原因。

固体的表面能及其亲水/疏水性

固体表面的亲水/疏水性质与表面分子与水之间的固/液界面相互作用自由能以及水介质中表面分子与空气之间的固/(液)/气界面相互作用自由能密切相关。水介质中固体表面与水之间存在范德华引力或疏水引力,与气泡之间存在范德华斥力、疏水引力以及静电斥力。在Lifshitz-范德华(LW)相互作用自由能、Lewis酸-碱(AB)相互作用自由能以及静电(EL)相互作用自由能3者之中,AB相互作用自由能比其它两者要大2～3个数量级以上。与固体表面能Lewis酸-碱分量相关的亲水指数γS++γS-可以成为衡量固体表面亲水/疏水性质的重要判据,水介质中固体表面疏水的必要条件是γS++γS-<5mJ1/2/m,指数大于或接近5mJ1/2/m的表面必然是亲水的。