發(fā)布時間：2021-02-24 00:49

　　以煤炭自燃防治材料和新型無鹵阻燃材料的制備及應用為背景，基于煤特殊的微納米孔隙結構和官能團結構特征，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/神府煤復合材料（CLCs）的制備方法、結構及性能。研究成果對新型礦物功能材料制備及應用具有重要的理論意義和應用價值。通過FTIR、XRD、GC-MS和低溫氮氣吸附等手段，系統(tǒng)研究了低溫氧化對神府煤（SFC）腐植酸產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處理對SFC孔結構分布的影響。結果表明，氧化SFC的總腐植酸產率隨著氧化溫度的升高及氧化時間的延長而迅速增加。預處理SFC中的黑腐酸產率最高，其次為棕腐酸，黃腐酸產率最低。預處理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、以及微波和超聲強化方式等對Zn/Mg/Al-LDHs組成、結構和熱性能等的影響。結果表明，腐植酸在水滑石層板表面的絡合及吸附作用誘導Zn/Mg/Al-C... 

【文章來源】：西安科技大學陜西省

【文章頁數】：147 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 煤的結構
        1.2.1 煤的孔結構
        1.2.2 煤的化學及物理結構
        1.2.3 煤的氧化反應研究
        1.2.4 煤基材料研究進展
    1.3 層狀雙氫氧化物（LDHs）的結構性能及應用
        1.3.1 LDHs 的結構
        1.3.2 LDHs 的性能
        1.3.3 LDHs 的應用
        1.3.4 LDHs 的制備
    1.4 煤自燃防治
        1.4.1 煤自燃機理
        1.4.2 煤炭自燃預防材料研究
    1.5 復配阻燃技術
        1.5.1 復配阻燃技術
        1.5.2 煤基復配阻燃技術
        1.5.3 LDHs 復配阻燃技術研究
    1.6 研究思路、內容和技術路線
        1.6.1 研究思路
        1.6.2 研究內容
        1.6.3 技術路線
2 神府煤的結構研究
    2.1 實驗原料及儀器
    2.2 煤樣的制備
    2.3 神府煤的性質分析
        2.3.1 工業(yè)分析和元素分析
        2.3.2 腐植酸的產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-質譜聯用分析
    2.4 神府煤的結構表征
        2.4.1 FTIR 分析
        2.4.2 比表面積及孔結構分析
    2.5 結果與討論
        2.5.1 低溫氧化處理對神府煤的基本性質的影響
        2.5.2 低溫氧化處理對神府煤的腐植酸產率及分布的影響
        2.5.3 低溫氧化處理對神府煤的化學結構的影響
        2.5.4 預處理對神府煤的孔隙結構及其分布的影響
    2.6 本章小結
3 Zn/Mg/Al-LDHs 的制備
    3.1 實驗部分
        3.1.1 實驗原料及儀器
        3.1.2 煤基腐植酸的制備
        3.1.3 LDHs 的制備
        3.1.4 結構與性能表征
    3.2 結果與討論
        3.2.1 金屬離子比例對 Zn/Mg/Al-CO3-LDHs 結構的影響
        3.2.2 陰離子環(huán)境對 Zn/Mg/Al-LDHs 結構的影響
        3.2.3 強化方式對 Zn/Mg/Al-CO3-LDHs 結構的影響
        3.2.4 影響 Zn/Mg/Al-LDHs 熱性能的因素
    3.3 本章小結
4 Zn/Mg/Al-LDHs/神府煤復合材料的制備及表征
    4.1 實驗部分
        4.1.1 實驗原料及儀器
        4.1.2 樣品的制備
        4.1.3 結構及性能表征
    4.2 結果與討論
        4.2.1 煤鹽比對 CLCs 結構及形貌的影響
        4.2.2 金屬離子比例對 CLCs 結構及形貌的影響
        4.2.3 晶化 pH 對 CLCs 結構的影響
        4.2.4 脫灰處理對 CLCs 結構的影響
        4.2.5 氧化溫度對 CLCs 結構的影響
        4.2.6 CLCs 的結構調控機理
    4.3 本章小結
5 CLCs 的熱性能研究
    5.1 實驗部分
        5.1.1 實驗原料及儀器
        5.1.2 Zn/Mg/Al-LDHs 的制備
        5.1.3 Zn/Mg/Al-LDHs/神府煤復合材料的制備
        5.1.4 神府煤與 Zn/Mg/Al-LDHs 復配材料的制備
        5.1.5 結構及性能表征
    5.2 結果與討論
        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 復配材料的熱性能
        5.2.4 OSFC－LDHs 復配材料的熱性能
        5.2.5 CLCs 的自修復性能
        5.2.6 LDHs 及 CLCs 的預防煤自燃機理
    5.3 本章小結
6 CLCs 在 EVA 阻燃材料中的應用
    6.1 實驗部分
        6.1.1 實驗原料及儀器
        6.1.2 LDHs 及 CLCs 的制備
        6.1.3 CLCs/EVA 復合材料制備
        6.1.4 結構及性能表征
    6.2 結果與討論
        6.2.1 CLCs 填充量對 CLCs/EVA 復合材料阻燃性能的影響
        6.2.2 SFC 與 LDHs 的協同阻燃作用
        6.2.3 填充量對 CLCs/EVA 復合材料力學性能的影響
    6.3 本章小結
7 結論
創(chuàng)新點
研究展望
致謝
參考文獻
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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[3]層狀鎂鋁氫氧化物的設計合成與阻燃性研究[D]. 李鑫.大連理工大學 2010
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[7]煤填充高分子復合材料的研究[D]. 盧建軍.太原理工大學 2003
[8]不同級分腐殖酸的分子結構特征及其對菲的吸附行為的影響[D]. 李麗.中國科學院研究生院（廣州地球化學研究所） 2003



本文編號：3048510