發(fā)布時間：2021-07-27 03:41

　　煤基石墨是石墨的重要組成部分,兼具金屬和非金屬的優(yōu)良特性,是新興產(chǎn)業(yè)的重要原材料。我國煤基石墨資源儲量豐富,開發(fā)利用程度低,資源應(yīng)用潛力巨大。基于當前煤基石墨勘探開發(fā)取得的重要成果及現(xiàn)代分析測試技術(shù)方法,探討了接觸變質(zhì)作用疊加巖漿流體熱作用的煤基石墨成因機制和演化規(guī)律。借助HR-TEM、XRD、Raman及磁阻等測試方法分析了煤基石墨結(jié)構(gòu)表征參數(shù),綜合前人以成分指標H/C和結(jié)構(gòu)指標中晶面間距d₀₀₂及拉曼積分面積比R₂劃分煤基石墨與無煙煤的具體值,結(jié)合國家政策導(dǎo)向和煤基石墨原材料資源優(yōu)勢及石墨烯采選制備工藝方法,參照太西煤制烯的轉(zhuǎn)化工藝提出以煤基石墨為前驅(qū)體制備石墨烯的構(gòu)想。 

【文章來源】：煤炭科學(xué)技術(shù). 2020,48(S1)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

中國主要石墨礦床分布

石墨手標本呈鐵黑色-剛灰色，條痕光亮的黑色，平行層理面硬度為1-2，有一組完全解理面{0001}。碳原子層排列方式有2H型(重復(fù)層數(shù)為2，屬六方晶系，圖2a)和3R型(重復(fù)層數(shù)為3，屬三方晶系，圖2b)2種，尤以前者占絕大多數(shù)。晶體結(jié)構(gòu)決定了石墨的工藝價值，石墨晶體結(jié)構(gòu)介于原子晶體、金屬晶體和分子晶體之間，有晶質(zhì)(鱗片狀)石墨和隱晶質(zhì)(土狀)石墨之別(表3)。作為一種典型的疊層結(jié)構(gòu)，層面碳原子以sp2雜化軌道形成互成120°的六角面網(wǎng)，相鄰碳原子間距為0.142 nm，層間以范德華力成鍵，層間距為0.335 4 nm[19]。與晶質(zhì)石墨相比，煤基石墨具有低碳含量、高灰分、高揮發(fā)分等特性，通過對魯塘、南墅和蘇吉泉等國內(nèi)外石墨礦石對比，煤基石墨表現(xiàn)出H/C原子比高、晶胞參數(shù)和晶胞體積小、有序度差等特點[20]。顆粒常與高嶺石、伊利石等黏土礦物嵌雜，礦物雜質(zhì)多存在于晶粒間，提純難度大，當前提純方法主要有以浮選法和高溫法為代表的物理方法和以酸堿法、氫氟酸法和氯化焙燒法為代表的化學(xué)方法[21]。

從表4可以看出，石墨化度量化計算中與晶面間距d002息息相關(guān)，且d002的精確度直接影響石墨化度值。碳材料的晶面間距d002對溫度較為敏感，且受XRD波譜圖上波形疊加的影響，因此，需通過技術(shù)處理手段得出特征波譜(圖4)，采用較多的方法為譜圖分峰擬合，對此，不同學(xué)者提出了相應(yīng)石墨化度修正方法[30](表5)。圖4 天然石墨XRD衍射圖[31]


本文編號：3305000