本文關(guān)鍵詞：表面活性劑在褐煤表面吸附特性及其對(duì)煤潤濕性的影響

  更多相關(guān)文章： 褐煤 表面活性劑 吸附特性 潤濕性 含氧官能團(tuán) 吸附機(jī)制

【摘要】：褐煤毛細(xì)孔結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá),表面含氧基團(tuán)較多,因其強(qiáng)極性易與水分子發(fā)生締合,造成褐煤表面極易被水潤濕而無法進(jìn)行高效利用。目前加壓水熱、熱壓成型等褐煤脫水提質(zhì)的方法因能耗大、污染嚴(yán)重十分受限。而表面活性劑以其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)(由親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)構(gòu)成)日益成為調(diào)控表面潤濕性質(zhì)的重要工具。理論上表面活性劑與褐煤接觸,親水端能與褐煤表面的親水含氧基團(tuán)發(fā)生吸附,其疏水端朝外,從而能夠改善褐煤易被潤濕的性質(zhì),增強(qiáng)其表面疏水性。表面活性劑親水基團(tuán)類型、表面活性劑在褐煤表面的吸附特性及作用機(jī)理、褐煤表面含氧基團(tuán)的數(shù)量等都是表面活性劑調(diào)控褐煤表面潤濕性的重要影響因素。本文進(jìn)行了一系列吸附試驗(yàn),系統(tǒng)地考察了十六烷基三甲基溴化銨陽離子表面活性劑(CTAB)、gemini陽離子表面活性劑、十二烷基苯磺酸鈉陰離子表面活性劑(SDBS)、十二烷基磺酸鈉陰離子表面活性劑(SDS)在褐煤表面的吸附特征及對(duì)其潤濕性的影響;并以雙氧水氧化法制備氧化煤,研究了含氧官能團(tuán)含量對(duì)褐煤吸附CTAB、gemini表面活性劑及其潤濕改性的影響;探討了褐煤對(duì)gemini表面活性劑的吸附機(jī)制。實(shí)驗(yàn)主要的研究結(jié)果如下:1.增大表面活性劑溶液初始濃度、升高溫度有利于表面活性劑在褐煤表面的吸附,褐煤對(duì)陽離子表面活性劑有較強(qiáng)的吸附能力;CTAB、gemini陽離子表面活性劑增強(qiáng)褐煤疏水性的效果明顯優(yōu)于SDBS和SDS,而gemini表面活性劑的改性效果強(qiáng)于CTAB。2.雙氧水氧化法能夠增大煤中含氧官能團(tuán)含量,含氧基團(tuán)含量隨氧化時(shí)間增加而增加,而氧化時(shí)間大于十二小時(shí)含氧官能團(tuán)含量增加幅度不大;含氧基團(tuán)含量升高能促進(jìn)褐煤對(duì)CTAB及gemini陽離子表面活性劑吸附量的增大;CTAB、gemini陽離子表面活性劑能夠顯著降低原煤及氧化煤的表面親水性,并且對(duì)氧化煤的改性效果更顯著;表面活性劑溶液濃度較高時(shí),含氧官能團(tuán)含量高的氧化煤對(duì)CTAB的吸附量較大,出現(xiàn)多層吸附,使得煤表面親水性反而增加。3.靜電力是gemini陽離子表面活性劑在褐煤表面進(jìn)行吸附的推動(dòng)力,一定離子強(qiáng)度下,疏水作用超越靜電力成為吸附的主要推動(dòng)力,而氫鍵作用力不是褐煤吸附gemini表面活性劑的主要吸附推動(dòng)力;解吸過程未檢測到gemini的脫除,說明褐煤與gemini表面活性劑間形成了較強(qiáng)的作用力,常溫下的機(jī)械攪拌無法破壞;堿性環(huán)境能夠促進(jìn)褐煤對(duì)gemini表面活性劑的吸附;添加無機(jī)鹽KCl可以促進(jìn)gemini表面活性劑在褐煤表面的吸附,尤其在較低表面活性劑初始濃度條件下,不僅不易形成多層吸附以節(jié)省表面活性劑用量,而且能夠較好地增強(qiáng)褐煤表面疏水性。
【關(guān)鍵詞】：褐煤 表面活性劑 吸附特性 潤濕性 含氧官能團(tuán) 吸附機(jī)制
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD849.2
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-25
• 1.1 選題背景11-18
• 1.1.1 褐煤儲(chǔ)量現(xiàn)狀11
• 1.1.2 褐煤利用現(xiàn)狀及前景11-15
• 1.1.3 褐煤中水分對(duì)其利用的弊端15-16
• 1.1.4 褐煤干燥提質(zhì)現(xiàn)狀16-18
• 1.2 表面活性劑概述18-20
• 1.2.1 概念及種類18-19
• 1.2.2 表面活性劑基本性質(zhì)19
• 1.2.3 表面活性劑的實(shí)際應(yīng)用及研究19-20
• 1.3 表面活性劑改善固體表面潤濕性的研究現(xiàn)狀20-24
• 1.3.1 表面活性劑改變固體（褐煤）表面潤濕性的機(jī)理的探討21
• 1.3.2 表面活性劑吸附機(jī)制及影響吸附過程的因素21-23
• 1.3.3 吸附量的測定方法及改性效果的評(píng)定方法23-24
• 1.4 主要研究內(nèi)容24-25
• 第二章 實(shí)驗(yàn)儀器及測試方法25-33
• 2.1 試驗(yàn)煤樣25
• 2.2 傅里葉紅外光譜儀25
• 2.3 Zeta電位的測定25-26
• 2.4 紫外可見分光光度計(jì)26
• 2.5 吸附試驗(yàn)26-27
• 2.6 表面活性劑吸附量的測定27-31
• 2.6.1 CTAB吸附量的測定27-28
• 2.6.2 gemini吸附量的測定28-29
• 2.6.3 SDBS吸附量的測定29-30
• 2.6.4 SDS吸附量的測定30-31
• 2.7 潤濕熱測定31
• 2.8 水分復(fù)吸率的測定31-33
• 第三章 表面活性劑在褐煤表面吸附行為及對(duì)潤濕性的影響33-43
• 3.1 試驗(yàn)部分33
• 3.2 結(jié)果與討論33-41
• 3.2.1 煤液比對(duì)吸附量的影響33-34
• 3.2.2 表面活性劑溶液初始濃度對(duì)吸附量的影響34-36
• 3.2.3 表面活性劑溶液溫度對(duì)吸附量的影響36-38
• 3.2.4 時(shí)間對(duì)吸附量的影響38-39
• 3.2.5 表面活性劑對(duì)改變褐煤潤濕性的影響39-41
• 3.3 本章小結(jié)41-43
• 第四章 含氧官能團(tuán)對(duì)褐煤吸附CTAB、gemini及對(duì)潤濕性的影響43-57
• 4.1 試驗(yàn)部分43-44
• 4.1.1 氧化煤樣的制備43
• 4.1.2 含氧官能團(tuán)含量的測定43-44
• 4.1.3 煤樣吸附CTAB、gemini試驗(yàn)44
• 4.2 結(jié)果與討論44-55
• 4.2.1 氧化煤樣的Zeta電位與紅外光譜分析44-46
• 4.2.2 含氧官能團(tuán)含量對(duì)CTAB吸附量的影響46-49
• 4.2.3 含氧官能團(tuán)含量對(duì)gemini吸附量的影響49-51
• 4.2.4 吸附CTAB對(duì)煤表面潤濕性的影響51-53
• 4.2.5 吸附gemini表面活性劑對(duì)煤表面潤濕性的影響53-55
• 4.3 本章小結(jié)55-57
• 第五章 gemini表面活性劑在褐煤表面吸附機(jī)制的探討57-65
• 5.1 試驗(yàn)部分57-58
• 5.1.1 試驗(yàn)煤樣及表面活性劑57
• 5.1.2 Zeta電位的測定57
• 5.1.3 吸附試驗(yàn)57
• 5.1.4 吸附量的測定方法57
• 5.1.5 解吸試驗(yàn)57-58
• 5.2 結(jié)果與討論58-64
• 5.2.1 Zeta電位58-59
• 5.2.2 吸附量59-62
• 5.2.3 吸附過程中添加無機(jī)鹽離子對(duì)褐煤潤濕性的影響62-64
• 5.3 本章小結(jié)64-65
• 第六章 結(jié)論與建議65-67
• 6.1 結(jié)論65
• 6.2 不足及建議65-67
• 參考文獻(xiàn)67-72
• 致謝72-73
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文73

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 葉顯彬;;發(fā)展中的我國褐煤蠟工業(yè)[J];煤炭科學(xué)技術(shù);1976年Z2期

2 程宏謨;葉顯彬;;國外褐煤蠟的一些研究和發(fā)展動(dòng)向[J];煤炭科學(xué)技術(shù);1976年02期

3 ;舒蘭褐煤蠟生產(chǎn)概況[J];煤炭科學(xué)技術(shù);1977年03期

4 ;褐煤蠟——石蠟系中溫模料的試驗(yàn)研究[J];鑄工;1978年05期

5 尹承緒;張大凡;張凱芬;;粗褐煤蠟脫脂試驗(yàn)總結(jié)[J];云南化工技術(shù);1979年04期

6 何敏;;褐煤蠟在精鑄模料中的應(yīng)用[J];航空工藝技術(shù);1982年04期

7 謝文龍;張凱芬;李純新;;室溫下以苯浸取粗褐煤蠟的脫脂試驗(yàn)[J];云南化工技術(shù);1982年03期

8 張鐵軍,趙連仲,狄維權(quán),黃哲,陳大保,張瑞英,袁慧茹,楊貴林;粉狀褐煤流化萃取褐煤蠟工藝開發(fā)研究[J];燃料化學(xué)學(xué)報(bào);1985年04期

9 李寶才;孫淑和;吳奇虎;;淺色褐煤蠟[J];江西腐植酸;1986年02期

10 ;褐煤蠟生產(chǎn)工藝和設(shè)備[J];國際科技交流;1986年06期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 張聲俊;劉吉平;闞美秀;江玉玲;;褐煤蠟的工業(yè)制備及精制技術(shù)[A];中國化工學(xué)會(huì)2011年年會(huì)暨第四屆全國石油和化工行業(yè)節(jié)能節(jié)水減排技術(shù)論壇論文集[C];2011年

2 ;褐煤利用的實(shí)踐與研究[A];中國大型現(xiàn)代化煤礦建設(shè)——全國大型煤礦建設(shè)現(xiàn)場會(huì)暨推進(jìn)煤炭生產(chǎn)規(guī)�；F(xiàn)代化發(fā)展論壇資料匯編[C];2009年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 記者 杜守利;德國企業(yè)蒞琿考察褐煤蠟項(xiàng)目[N];圖們江報(bào);2011年

2 本報(bào)記者 尚軍梅;開發(fā)提質(zhì)，路在何方?[N];中國煤炭報(bào);2010年

3 ;褐煤液化新技術(shù)可產(chǎn)出替代石油的燃料[N];北京日報(bào);2007年

4 王杰;蠟的種類[N];中國汽車報(bào);2003年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 景曉霞;熱干燥過程中褐煤物化結(jié)構(gòu)的演變及其對(duì)提質(zhì)煤水分復(fù)吸的影響[D];太原理工大學(xué);2015年

2 關(guān)s，

本文編號(hào)：791608