紫外光對(duì)煤表面氧化的影響研究.pdf

1、煤炭表面的氧化程度對(duì)于煤的使用性能和使用方式有重要影響。目前，由于優(yōu)質(zhì)煤炭資源的不斷消耗，一些賦存狀況較差的風(fēng)氧化煤的應(yīng)用比例有所增多；同時(shí)由于部分廠礦貯存環(huán)境較差，導(dǎo)致煤的氧化現(xiàn)象對(duì)產(chǎn)品煤應(yīng)用的影響日益嚴(yán)重。煤的紫外光氧化反應(yīng)可加速氧化煤的低溫氧化反應(yīng)，進(jìn)行有目的地氧化降解以提高其利用水平也成為了煤炭高效利用領(lǐng)域的重要課題。其規(guī)律主要是通過(guò)紫外光與其它處理手段共同作用，主要通過(guò)破壞煤中芳香烴及羰基等結(jié)構(gòu)，并與氧結(jié)合生成羧基、羥基等含氧

2、基團(tuán)的方式，達(dá)到氧化煤表面的目的。
　　本文通過(guò)對(duì)麻家梁長(zhǎng)焰煤進(jìn)行紫外光氧化作用研究，并與鹽酸、金屬離子、有機(jī)光敏劑等聯(lián)合進(jìn)行紫外光氧化實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)前后的樣品分別進(jìn)行接觸角、Zeta電位、紅外和熱重分析，對(duì)不同條件下的氧化效果進(jìn)行比較分析，并從反應(yīng)機(jī)理方面進(jìn)行研究，得出以下結(jié)論：
　　1、紫外光對(duì)煤樣的氧化作用的最大氧化效果一般出現(xiàn)在紫外光照射時(shí)間2h處，此時(shí)樣品的表面疏水性最低；通過(guò)進(jìn)一步的紅外及熱重分析可知，紫外光照射可

3、對(duì)煤大分子結(jié)構(gòu)中的芳香烴造成破壞，引起煤有機(jī)結(jié)構(gòu)的破壞，同時(shí)催化煤中的酯或醚發(fā)生水解反應(yīng)生成—OH和—COOH，最終導(dǎo)致煤表面被氧化；同時(shí)表明紫外光對(duì)無(wú)機(jī)礦物組份基本沒(méi)有氧化作用，但一定含量的無(wú)機(jī)礦物質(zhì)會(huì)對(duì)紫外光的催化氧化反應(yīng)起到一定的促進(jìn)作用。
　　2、利用不同物質(zhì)對(duì)煤表面進(jìn)行改性時(shí)，對(duì)光氧化反應(yīng)的影響效果不同。Mg2+、Fe3+、Sn2+和Cu2+改性均使煤經(jīng)紫外光的氧化后接觸角降低，其影響效果各不相同，Sn2主要是造成芳香烴

4、結(jié)構(gòu)的大量破壞，同時(shí)造成羰基—C=O、羥基—OH等含氧官能團(tuán)的大量增加。Na+和硬脂酸鈉改性可以阻止紫外光對(duì)煤表面的氧化過(guò)程。煤在TiO2和紫外光共同作用下發(fā)生氧化反應(yīng)，主要是—S=O鍵及—C=O被破壞，生成—S—O及—C—O，造成煤表面的氧原子總量增多，樣品被氧化。
　　3、超聲波處理主要是通過(guò)增加水中溶氧量，以及通過(guò)超聲空化作用清洗煤表面從而加速煤的氧化，與紫外光的氧化作用可產(chǎn)生協(xié)同效果，但作用強(qiáng)度受到液體中有限的氧氣含量的限