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(guó)煤基石墨資源儲(chǔ)量豐富,開(kāi)發(fā)利用程度低,資源應(yīng)用潛力巨大。基于當(dāng)前煤基石墨勘探開(kāi)發(fā)取得的重要成果及現(xiàn)代分析測(cè)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(jī)制和演化規(guī)律。借助HR-TEM、XRD、Raman及磁阻等測(cè)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(biāo)H/C和結(jié)構(gòu)指標(biāo)中晶面間距d₀₀₂及拉曼積分面積比R₂劃分煤基石墨與無(wú)煙煤的具體值,結(jié)合國(guó)家政策導(dǎo)向和煤基石墨原材料資源優(yōu)勢(shì)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(lái)源】：煤炭科學(xué)技術(shù). 2020,48(S1)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

中國(guó)主要石墨礦床分布

石墨手標(biāo)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(jià)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(guò)對(duì)魯塘、南墅和蘇吉泉等國(guó)內(nèi)外石墨礦石對(duì)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(diǎn)[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(dāng)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(jì)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(duì)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(guò)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(duì)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(hào)：3305000