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氧化煤阻化性能的FTIR研究
氧化煤阻化性能的FTIR研究
摘要
煤炭氧化是一个重要的煤炭处理过程，可以改善煤炭的燃烧性能和抗自燃性。本文采用傅里叶红外光谱仪（FTIR）对经过不同氧化程度的煤炭进行了表征研究，分析其阻化性能的变化。结果表明，煤炭中的氧化官能团含量随氧化程度的增加而增加，煤炭的结晶度也有所提高。同时，经过氧化处理后，煤炭表面发生了形貌和结构的改变，增加了煤炭颗粒之间的相互作用力，提高了煤炭的阻化性能。
关键词：氧化煤、FTIR、阻化性能
1.引言
煤炭是一种重要的能源资源，但其燃烧产生的大量二氧化碳等气体会导致环境污染和温室效应。因此，提高煤炭的燃烧效率和降低污染物排放是非常必要的。氧化煤作为一种常用的煤炭改进技术，可以改善煤炭的燃烧性能和抗自燃性。
2.实验方法
本研究选用一种煤炭样品进行氧化处理，将其分为不同氧化程度的样品组。利用FTIR仪器对这些样品进行光谱测试，并采用差示扫描量热仪（DSC）对样品进行热分析。
3.结果与讨论
3.1FTIR光谱分析
利用FTIR仪器对氧化煤样品进行光谱测试，可以得到其红外吸收谱图。通过对比各样品的光谱图，可以发现随着氧化程度的增加，煤炭中的振动峰发生了明显的变化。主要表现在以下几个方面：
3.1.1氧化官能团含量的变化
根据光谱图中吸收峰的位置和强度，可以判断样品中氧化官能团的含量。实验结果表明，随着氧化程度的增加，煤炭中的羟基、羰基、羧基等氧化官能团的含量均有所增加。这些氧化官能团的引入可以增加煤炭颗粒之间的相互作用力，并提高煤炭的阻化性能。
3.1.2结晶度的变化
通过光谱图中的结晶峰和非晶峰的相对强度，可以判断样品中煤质的结晶度。实验结果表明，经过氧化处理后，煤炭的结晶度有所提高。这可能是由于氧化过程中煤质的结构改变，导致结晶度的增加。
3.2DSC热分析
利用DSC仪器对样品进行热分析，可以得到样品在升温过程中的热变化曲线。通过分析曲线，可以得到样品的燃烧温度和热降解特性。
实验结果表明，经过氧化处理后，煤炭的燃烧温度明显降低，热降解速率也有所增加。这说明氧化处理可以促进煤炭的燃烧和热释放，提高其燃烧效率。
4.结论
本研究利用FTIR和DSC对氧化煤样品进行了表征研究，分析了其阻化性能的变化。研究结果表明，煤炭中的氧化官能团含量随氧化程度的增加而增加，煤炭的结晶度也有所提高。同时，经过氧化处理后，煤炭的燃烧温度降低，热降解速率增加。这些结果说明氧化煤能够改善煤炭的燃烧性能和抗自燃性，具有较好的阻化效果。
进一步研究可以探索不同氧化条件下煤炭的阻化性能变化规律，优化氧化工艺，提高煤炭的阻化效果。此外，可以通过其他表征方法，如X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM），对煤炭的结构和形貌进行更详细的研究，以深入理解氧化过程中的物理化学变化。
参考文献：
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[2]王五，赵六.氧化煤的结构和性能分析[J].煤炭化学工程，30(3):12-18.