褐煤加氢改性族组分结构演变与黏结性变化

利用亚临界H2O-CO体系对褐煤进行加氢改性增黏,并利用索氏抽提、傅立叶变换红外(FTIR)和凝胶渗透色谱技术(GPC)考察了改性煤族组分结构演变及其对黏结性的影响。结果表明:经改性后,褐煤黏结指数(GRI)由0提高到90以上。可溶物的生成量和分子结构影响改性煤的黏结性,其中以苯可溶物(BS)和四氢呋喃可溶物(TS)对黏结性的影响较大。BS和TS生成规律和分子结构演变可以分为两个阶段:反应温度在280℃~320℃时,BS生成速度最快,增幅达122%。分子中长链脂肪族含量增加,支链化程度减小,BS致黏性弱。但这一阶段BS对改性煤黏结性贡献最大,归因于其生成量快速增加;反应温度在320℃~350℃时,BS生成量继续增加,TS生成量恒定。但TS的氢化度快速提高,氢键缔合作用增强,脂肪烃缩合度和支链化程度加剧,使得TS致黏性增强。在这一阶段TS对改性煤黏结性贡献最大,归因于其分子结构发生变化致黏性增强。

炭化活化条件对Cu/AC表面Cu价态及其催化降解苯酚的影响

采用前体浸渍法研制了生物质基载铜活性炭催化剂(Cu/AC),利用N2-吸附脱附、X射线光电子能谱等技术对Cu/AC性质进行了表征,在固定床反应器中研究了不同炭化活化条件所得Cu/AC催化湿式氧化降解苯酚性能。结果表明:Cu/AC表面Cu物种以Cu^2+和(Cu^++Cu^0)共存。随着制备Cu/AC炭化温度的升高,炭化过程中产生更多的挥发分,促进Cu^2+还原为Cu^+和Cu^0,(Cu^++Cu^0)含量增大,Cu/AC降解苯酚催化活性逐渐升高;随着炭化时间延长,(Cu^++Cu^0)含量下降,Cu2O、CuO较好地并入载体使晶格氧含量增加,催化活性先升高后下降;随着活化温度升高和活化时间延长,Cu/AC比表面积达到1096.1m2/g并有大量微孔生成,大量含氧官能团分解将炭化过程中还原生成的(Cu^++Cu^0)氧化为Cu^2+,晶格氧含量增加,催化活性随着活化温度的升高而升高,随着活化时间的延长先升高后下降。催化湿式氧化降解苯酚过程中,Cu/AC具有良好的稳定性和低的Cu离子浸出浓度。Cu/AC的最优制备条件为炭化温度800℃,炭化时间2h,活化温度880℃,活化时间为2h,所得Cu/AC在反应8.5h时实现98.5%的苯酚转化率和91.1%的COD转化率。