采用气相色谱-质谱法(GC/MS)、傅立叶变换红外光谱法(FTIR)和热裂解气质联用仪(Py-GC/MS)等先进表征仪器,探究了不同溶剂(CS_(2)、丙酮和等体积丙酮/CS_(2)混合溶剂)萃取焦油渣(coal tar residue,CTR)后,萃取物的组成特征及萃余物(分别...采用气相色谱-质谱法(GC/MS)、傅立叶变换红外光谱法(FTIR)和热裂解气质联用仪(Py-GC/MS)等先进表征仪器,探究了不同溶剂(CS_(2)、丙酮和等体积丙酮/CS_(2)混合溶剂)萃取焦油渣(coal tar residue,CTR)后,萃取物的组成特征及萃余物(分别记为RCTR1、RCTR2和RCTR3)的热解产物分布规律。进一步结合热重分析(TG-DTG)与Coats-Redfern动力学模型,探究CTR萃余物热解过程中的潜在反应路径。结果表明:相比于CTR,三种萃余物中苯环类官能团含量减少且具有较好的热稳定性。萃取物中可检测的化合物以芳烃为主,相对含量分别为37.06%、32.86%和33.61%。表明以上三种溶剂可选择性破坏芳环间的π—π作用、强氢键作用和氢键/π—π复合作用,从而削弱分子量较小的多环芳烃(1~5环)与CTR中较大分子(如稠环芳烃,≥6环)间的作用力,使得分子量较小的芳烃类化合物更易被提取。此外,三种萃余物在460°C下的热解产物以烷烃为主,其中RCTR1和RCTR3热解产物中主要是C_(21)~C_(30)的正构烷烃,而RCTR2热解产物中的烷烃以C11~C20为主。最后,动力学模型随温度升高呈现从D1型向F2型的渐进转变,表明萃余物热解过程中存在物理扩散与化学键断裂的协同作用机制。展开更多
文摘采用气相色谱-质谱法(GC/MS)、傅立叶变换红外光谱法(FTIR)和热裂解气质联用仪(Py-GC/MS)等先进表征仪器,探究了不同溶剂(CS_(2)、丙酮和等体积丙酮/CS_(2)混合溶剂)萃取焦油渣(coal tar residue,CTR)后,萃取物的组成特征及萃余物(分别记为RCTR1、RCTR2和RCTR3)的热解产物分布规律。进一步结合热重分析(TG-DTG)与Coats-Redfern动力学模型,探究CTR萃余物热解过程中的潜在反应路径。结果表明:相比于CTR,三种萃余物中苯环类官能团含量减少且具有较好的热稳定性。萃取物中可检测的化合物以芳烃为主,相对含量分别为37.06%、32.86%和33.61%。表明以上三种溶剂可选择性破坏芳环间的π—π作用、强氢键作用和氢键/π—π复合作用,从而削弱分子量较小的多环芳烃(1~5环)与CTR中较大分子(如稠环芳烃,≥6环)间的作用力,使得分子量较小的芳烃类化合物更易被提取。此外,三种萃余物在460°C下的热解产物以烷烃为主,其中RCTR1和RCTR3热解产物中主要是C_(21)~C_(30)的正构烷烃,而RCTR2热解产物中的烷烃以C11~C20为主。最后,动力学模型随温度升高呈现从D1型向F2型的渐进转变,表明萃余物热解过程中存在物理扩散与化学键断裂的协同作用机制。
