以煤炭自燃防治材料和新型無鹵阻燃材料的制備及應(yīng)用為背景，基于煤特殊的微納米孔隙結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)結(jié)構(gòu)特征，借鑒鋅鎂鋁層狀雙氫氧化物（Zn/Mg/Al-LDHs）的制備方法及影響因素研究，探討了Zn/Mg/Al-LDHs/神府煤復(fù)合材料（CLCs）的制備方法、結(jié)構(gòu)及性能。研究成果對新型礦物功能材料制備及應(yīng)用具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。通過FTIR、XRD、GC-MS和低溫氮?dú)馕降仁侄�，系統(tǒng)研究了低溫氧化對神府煤（SFC）腐植酸產(chǎn)率及其各級分腐植酸分布的影響，以及低溫氧化、脫灰及脫腐植酸等預(yù)處理對SFC孔結(jié)構(gòu)分布的影響。結(jié)果表明，氧化SFC的總腐植酸產(chǎn)率隨著氧化溫度的升高及氧化時(shí)間的延長而迅速增加。預(yù)處理SFC中的黑腐酸產(chǎn)率最高，其次為棕腐酸，黃腐酸產(chǎn)率最低。預(yù)處理SFC的中孔增加、比表面積減小。用共沉淀法制備了Zn/Mg/Al-LDHs。通過XRD、FTIR、SEM和TG-DSC分析研究了金屬離子比例、陰離子（煤基腐植酸及其不同級分）種類、以及微波和超聲強(qiáng)化方式等對Zn/Mg/Al-LDHs組成、結(jié)構(gòu)和熱性能等的影響。結(jié)果表明，腐植酸在水滑石層板表面的絡(luò)合及吸附作用誘導(dǎo)Zn/Mg/Al-C... 

【文章來源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：147 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 煤的結(jié)構(gòu)
        1.2.1 煤的孔結(jié)構(gòu)
        1.2.2 煤的化學(xué)及物理結(jié)構(gòu)
        1.2.3 煤的氧化反應(yīng)研究
        1.2.4 煤基材料研究進(jìn)展
    1.3 層狀雙氫氧化物（LDHs）的結(jié)構(gòu)性能及應(yīng)用
        1.3.1 LDHs 的結(jié)構(gòu)
        1.3.2 LDHs 的性能
        1.3.3 LDHs 的應(yīng)用
        1.3.4 LDHs 的制備
    1.4 煤自燃防治
        1.4.1 煤自燃機(jī)理
        1.4.2 煤炭自燃預(yù)防材料研究
    1.5 復(fù)配阻燃技術(shù)
        1.5.1 復(fù)配阻燃技術(shù)
        1.5.2 煤基復(fù)配阻燃技術(shù)
        1.5.3 LDHs 復(fù)配阻燃技術(shù)研究
    1.6 研究思路、內(nèi)容和技術(shù)路線
        1.6.1 研究思路
        1.6.2 研究內(nèi)容
        1.6.3 技術(shù)路線
2 神府煤的結(jié)構(gòu)研究
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
    2.2 煤樣的制備
    2.3 神府煤的性質(zhì)分析
        2.3.1 工業(yè)分析和元素分析
        2.3.2 腐植酸的產(chǎn)率及級分分布的測定
        2.3.3 腐植酸的提取
        2.3.4 總酸性基、羧基和羥基含量的測定
        2.3.5 熱裂解-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析
    2.4 神府煤的結(jié)構(gòu)表征
        2.4.1 FTIR 分析
        2.4.2 比表面積及孔結(jié)構(gòu)分析
    2.5 結(jié)果與討論
        2.5.1 低溫氧化處理對神府煤的基本性質(zhì)的影響
        2.5.2 低溫氧化處理對神府煤的腐植酸產(chǎn)率及分布的影響
        2.5.3 低溫氧化處理對神府煤的化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響
        2.5.4 預(yù)處理對神府煤的孔隙結(jié)構(gòu)及其分布的影響
    2.6 本章小結(jié)
3 Zn/Mg/Al-LDHs 的制備
    3.1 實(shí)驗(yàn)部分
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
        3.1.2 煤基腐植酸的制備
        3.1.3 LDHs 的制備
        3.1.4 結(jié)構(gòu)與性能表征
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 金屬離子比例對 Zn/Mg/Al-CO3-LDHs 結(jié)構(gòu)的影響
        3.2.2 陰離子環(huán)境對 Zn/Mg/Al-LDHs 結(jié)構(gòu)的影響
        3.2.3 強(qiáng)化方式對 Zn/Mg/Al-CO3-LDHs 結(jié)構(gòu)的影響
        3.2.4 影響 Zn/Mg/Al-LDHs 熱性能的因素
    3.3 本章小結(jié)
4 Zn/Mg/Al-LDHs/神府煤復(fù)合材料的制備及表征
    4.1 實(shí)驗(yàn)部分
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
        4.1.2 樣品的制備
        4.1.3 結(jié)構(gòu)及性能表征
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 煤鹽比對 CLCs 結(jié)構(gòu)及形貌的影響
        4.2.2 金屬離子比例對 CLCs 結(jié)構(gòu)及形貌的影響
        4.2.3 晶化 pH 對 CLCs 結(jié)構(gòu)的影響
        4.2.4 脫灰處理對 CLCs 結(jié)構(gòu)的影響
        4.2.5 氧化溫度對 CLCs 結(jié)構(gòu)的影響
        4.2.6 CLCs 的結(jié)構(gòu)調(diào)控機(jī)理
    4.3 本章小結(jié)
5 CLCs 的熱性能研究
    5.1 實(shí)驗(yàn)部分
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
        5.1.2 Zn/Mg/Al-LDHs 的制備
        5.1.3 Zn/Mg/Al-LDHs/神府煤復(fù)合材料的制備
        5.1.4 神府煤與 Zn/Mg/Al-LDHs 復(fù)配材料的制備
        5.1.5 結(jié)構(gòu)及性能表征
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 神府煤自燃特征溫度的測定
        5.2.2 CLCs 熱性能的影響因素
        5.2.3 SFC－LDHs 復(fù)配材料的熱性能
        5.2.4 OSFC－LDHs 復(fù)配材料的熱性能
        5.2.5 CLCs 的自修復(fù)性能
        5.2.6 LDHs 及 CLCs 的預(yù)防煤自燃機(jī)理
    5.3 本章小結(jié)
6 CLCs 在 EVA 阻燃材料中的應(yīng)用
    6.1 實(shí)驗(yàn)部分
        6.1.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
        6.1.2 LDHs 及 CLCs 的制備
        6.1.3 CLCs/EVA 復(fù)合材料制備
        6.1.4 結(jié)構(gòu)及性能表征
    6.2 結(jié)果與討論
        6.2.1 CLCs 填充量對 CLCs/EVA 復(fù)合材料阻燃性能的影響
        6.2.2 SFC 與 LDHs 的協(xié)同阻燃作用
        6.2.3 填充量對 CLCs/EVA 復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
    6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論
創(chuàng)新點(diǎn)
研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3048510