煤焦油精制软沥青组成及结构的表征

以高温煤焦油为原料,蒸馏至280℃后得到煤焦油软沥青,经溶剂萃取沉降方法获得精制软沥青,软化点为32℃(环法)。索氏抽提法测得的族组成为:庚烷可溶物53.67%,庚烷不溶甲苯可溶物39.47%,甲苯不溶物6.86%,喹啉不溶物0.06%。相对平均分子量是292,平均分子式为C22.22H16.32N0.12S0.06O0.33,杂原子含量总和小于1。红外分析结果表明:其杂原子氧以R—O—R,Ar—O—R结构存在,杂原子氮以R—NH—R和N结构存在,且以N为主。采用改进的Brown-Lander模型得其平均结构为五元稠环;紫外分析表明,线性排列为主、面性排列为辅,即样品的化学结构应以渺位缩合为主,迫位缩合为辅。

煤精制软沥青庚烷可溶组的结构表征

以高温煤焦油为原料,蒸馏至280℃得软沥青,采用溶剂萃取沉降法得精制软沥青,其软化点为32℃;以庚烷为溶剂超声萃取得庚烷溶物。蒸气压渗透法测定庚烷溶物平均相对分子质量为202;元素分析与平均分子量结合得其平均分子式为C15.66H11.10S0.044O0.049,杂原子含量总和小于1;红外分析结果表明:其杂原子氧以R-O-R,Ar-O-R结构存在,氮以R-NH-R和-N=结构存在,且以-N=为主;采用改进的Brown-Lander模型得其平均结构:三元稠环;紫外分析表明,线性排列为主、面性排列为辅,即样品的化学结构应以渺位缩合为主,迫位缩合为辅。

煤精制软沥青中氮硫的分布和热稳定性的分析

以高温煤焦油沥青为原料制备两种精制软沥青(A,B),采用索氏抽提方法获得族组成后,分别炭化成半焦。通过元素分析研究了精制软沥青、族组成及炭化产物的的含量及分布情况,利用红外光谱鉴别精制软沥青中不稳定性氮基团的结构。研究结果表明:两种精制软沥青中,氮、硫质量分数都小于0.7%;氮的分布,按庚烷可溶族(HS)、庚烷不溶甲苯可溶族(HI-TS)、甲苯不溶喹啉可溶族(TI-QS)顺序递增;精制软沥青B中硫的分布按HS,HI-TS,TI-QS顺序减小,精制软沥青A中硫在HI-TS族中的分布最多;炭化过程中,—N=形式的氮不易逸出,而-NH-中的氮易逸出,精制软沥青B中氮的逸出率高于精制软沥青A,硫的逸出率二者相近;精制软沥青B中氮、硫的热稳定性较差,对炭化产物性能的影响较小。

煤精制软沥青庚烷不溶甲苯可溶族结构的光谱分析

以高温煤焦油为原料制备软化点为32℃煤焦油精制软沥青,再以庚烷、甲苯为溶剂超声萃取得庚烷不溶甲苯可溶物。蒸气压渗透法测定庚烷不溶甲苯可溶物平均分子量为349;元素分析与平均分子量结合得平均分子式C26.65H17.62N0.12S0.06O0.51,平均分子中杂原子总数0.68;红外分析结果表明:其杂原子氧以R—O—R,Ar—O—R结构存在,氮以R—NH—R和—N=结构存在,且以—N=为主;采用改进的Brown-Lander模型得其平均结构是六环稠环;紫外分析表明,线性排列为主、面性排列为辅,即庚烷不溶甲苯可溶族的化学结构以渺位缩合为主,迫位缩合为辅。

表面活性剂对煤沥青浸渍性能的影响

研究了表面活性剂对煤沥青浸渍性能的影响。实验结果表明:加入少量的表面活性剂后,煤沥青的软化点、粘度等流变性能都得到较大幅度的改善,而残炭率影响不大。对表面活性剂改性煤沥青的机理进行了比较深入地探讨。

C/C复合材料用浸渍剂煤沥青研究进展

系统地介绍了近年来 C/C 复合材料基体用沥青的改性方法。为获得较好的浸渍性能,在提高沥青残炭率的同时,应兼顾其流动性、粘度和软化点等因素,以减少浸渍次数,降低 C/C 复合材料的成本。

煤焦油精制软沥青中氮的分布和热稳定性研究

以高温煤焦油为原料,经蒸馏、溶剂萃取沉降以制得煤焦油精制软沥青,再经溶剂索氏提取制备族组成;通过元素分析来研究杂原子氮的分布和热稳定性,通过红外光谱(IR)鉴别不稳定性氮基团的结构。

煤焦油精制软沥青非等温热转化动力学研究

用热重(TG)-微分热重(DTG)-差热分析(DTα)法分析煤焦油精制软沥青及其族组成在氮气保护下,从室温到800℃的热转化过程。采用Freeman-Carroll的非等温微分法对煤焦油精制软沥青及其族组成的TG-DTG曲线进行处理。煤焦油精制软沥青各族组分的热转化动力学方程证明,自制煤焦油精制软沥青的热转化的三段反应可看成是庚烷可溶族(HS),庚烷不溶甲苯可溶族(HI-TS)和甲苯不溶喹啉可溶族(TI-QS)混合组分的连串反应;HS族段的热转化动力学属二级反应,HI-TS和TI-QS族段都属一级;其活化能和频率因子分别为:48.512,28.575,60.210 kJ/mol和3.110×107,2.328×106,1.483×107。

煤焦油精制软沥青中氮、硫的分布和热稳定性的分析

以高温煤焦油为原料制备煤精制软沥青及其族组成,再炭化制备半焦。通过元素分析和红外光谱分析杂原子氮、硫的分布和热稳定性。

煤焦油精制软沥青中硫的分布及热稳定性

以高温煤焦油为原料,经蒸馏、溶剂萃取沉降制得煤精制软沥青,再经溶剂索氏法提取制备族组成;通过元素分析来分析杂原子硫的分布和热稳定性,采用IR和点位滴定法鉴别不稳定性硫基团的结构。

煤焦油精制软沥青炭化馏出物分析分离方法的选择

以高温煤焦油为原料,蒸馏至280℃得软沥青,再经溶剂萃取沉降分离得煤焦油精制软沥青,在恒温500℃炭化4 h得馏出物。通过实验确定该馏出物的分析方法是气相和液相色谱相结合,分离方法是精馏和冷却结晶相结合。为煤焦油精制软沥青的综合利用和新产品的开发提供实验基础。

煤沥青热解炭的制备及储钠性能研究

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)。

沥青烟气净化处理组合工艺

沥青在储运、加工过程中,产生一定量含有3,4苯并芘,1,2苯并蒽的沥青烟气。利用文丘里沥青烟捕集吸收和高温焚烧沥青烟气的组合净化工艺,可以将沥青烟气中的有害物质彻底消除。

煤焦油软沥青氧化热聚合制备浸渍剂沥青

以低喹啉不溶物含量（w（QI）〈0．1％）的煤焦油软沥青为原料，在较低温度下（200-280℃）通过空气氧化热聚合来制备综合性能优良的浸渍剂沥青。采用FT—IR和1＾H—NMR对改性沥青的化学结构进行了分析，并用TGA研究了改性沥青的热失重行为，通过单因素实验考察了氧化工艺条件对改性沥青的结焦值、软化点和族组成等性能的影响规律。结果表明，通过控制氧化热聚合改性工艺条件，用低QI含量的煤焦油软沥青能制得结焦值高、流动性好且二次QI含量低的优质浸渍剂沥青．可达到国内外同类产品的指标要求。

球磨法制备煤沥青基高性能锂离子电池硅/炭负极材料

以煤沥青基软炭、纳米硅粉和壳聚糖为原料,通过机械球磨、热解制备了硅/炭复合材料,考查了不同原料配比对产品结构性能的影响。当软炭与壳聚糖质量比为4∶1时,Si/MSC/Ch-4展现了优异的储锂性能。在0.1 A·g-1的电流密度下,其首次可逆比容量为690.6 mAh·g-1,首次库伦效率为70.57%。即使在5 A·g-1的电流密度下,其比容量仍高达410 m Ah·g-1。在1 A·g-1的电流密度下循环200圈后其比容量为386 mAh·g-1。在球磨产生的机械力的作用下,软炭片层包覆在硅纳米颗粒表面缓解其体积膨胀并提高复合材料的导电性。壳聚糖衍生碳分散在复合材料体相中,连接硅纳米颗粒和软炭片层,进一步提高复合材料的结构稳定性。

苯甲醛对煤焦油软沥青的聚合改性研究

以低喹啉不溶物含量(w(QI)<0.1%)的煤焦油软沥青为原料,在浓硫酸催化作用下用苯甲醛对其进行聚合改性,制备性能优良的浸渍剂沥青。采用FT-IR研究了苯甲醛的改性机理,并用TGA分析了改性沥青的热失重行为,通过单因素实验考察了改性条件对改性沥青的软化点、结焦值和族组成等性能的影响规律。结果表明,苯甲醛改性煤焦油软沥青制备炭材料用浸渍剂沥青较适宜的工艺条件为:煤焦油软沥青与苯甲醛的摩尔比为1∶1,反应温度为160℃,反应时间为150 min,催化剂用量为8%。在此条件下,改性沥青的软化点为95.1℃,结焦值为47.8%,QI含量为0.36%,达到了高性能浸渍剂沥青的指标要求。