昭通褐煤的超聲輻射萃取和分級(jí)變溫?zé)崛?pdf

1、褐煤屬于低階煤，在很大程度上保留了成煤植物的復(fù)雜大分子結(jié)構(gòu)，將其中的有機(jī)質(zhì)定向轉(zhuǎn)化為高附加值的化學(xué)品，是褐煤資源高效利用的理想途徑和重大難題。因此，從分子水平上揭示褐煤可溶有機(jī)質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)特征對(duì)其有效轉(zhuǎn)化和利用具有重要意義。
　　本課題以昭通褐煤（ZL）為研究煤樣，使用環(huán)己烷、二硫化碳、甲醇、丙酮和等體積二硫化碳/丙酮混合溶劑對(duì)ZL進(jìn)行常溫超聲輻射萃取，萃取殘?jiān)‥R）于環(huán)己烷和甲醇溶劑中在100-300℃間進(jìn)行分級(jí)變溫?zé)崛?，?/p>

2、取物和熱溶物（SPs）的總收率分別為3.00％和47.40%。使用傅立葉變換紅外（FTIR）光譜儀、氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC/MS）和傅立葉變換離子回旋共振質(zhì)譜儀（FTICR MS）分析萃取物和SPs。結(jié)果表明萃取能夠?qū)⒂坞x的小分子化合物剝離出來(lái)，且主要是烷烴、芳烴和雜原子化合物，其分子量分布集中在300-600 u，不飽和度分布主要集中在2-6；芳烴主要以1環(huán)和2環(huán)芳烴為主，如苯和萘及其同系物；含雜原子的化合物主要以吡啶、咪唑、哌嗪

3、、噻吩和硫醚的形式存在。低溫條件下熱溶主要是將 ER中未萃取出來(lái)的小分子溶出，且以烷烴為主；高溫?zé)崛軙r(shí)橋鍵發(fā)生斷裂以致更多小分子化合物溶出，且以酚類(lèi)化合物為主，并集中在200℃以上的甲醇熱溶物（SPM）中。根據(jù)FTICR MS分析，堿性N1和N1Oy（y=1-3）類(lèi)化合物主要集中在SPM-250中，可能是因?yàn)檫拎さ?lèi)物質(zhì)在250℃之前不易被溶出。
　　ZL、ER和熱溶殘?jiān)═DR）三種固體樣品使用FTIR光譜儀、固體13C核磁共振

4、（NMR）、X射線光電子能譜儀、熱重分析儀和居里點(diǎn)熱裂解儀-GC/MS（CPP-GC/MS）進(jìn)行直接表征。由13C NMR表征可知，ZL和ER中的碳元素以脂肪碳為主，平均亞甲基鏈偏長(zhǎng)，且有機(jī)質(zhì)中每個(gè)芳香簇平均擁有2-3個(gè)芳環(huán)；而TDR中的碳以芳香碳為主，且有機(jī)質(zhì)中每個(gè)芳香簇平均擁有4-5個(gè)芳環(huán)。ZL、ER和TDR中氧元素主要以C?O、羰基和呋喃環(huán)的形式存在；氮元素存在形式主要為吡咯、吡啶、氨和季氮；硫元素的主要賦存形態(tài)包括硫醇、砜、亞砜