《褐煤氧化解聚及解聚產(chǎn)物利用》以褐煤這一重要碳質(zhì)資源為對象，針對其直接作為能源物質(zhì)利用時存在效率低、污染大等問題，綜合考慮褐煤等低階煤含有豐富的天然結(jié)構(gòu)單元和含氧有機酸性組分等特點，論述了其作為非能源物質(zhì)高效利用的兩條路徑。一條路徑是以褐煤或其氧化解聚物為有機配體，直接構(gòu)建金屬有機復(fù)合催化劑，分別構(gòu)建了鋯基加氫催化劑、銅基氧化催化劑和鐵基光催化劑，各催化劑對相應(yīng)反應(yīng)均表現(xiàn)出優(yōu)異的活性；另一條路徑是利用一些金屬離子能與褐煤氧化解聚物中不同類型有機酸組分選擇性配位的特點，利用金屬離子的介導(dǎo)作用從褐煤氧化解聚物中分離提取高值有機酸。本書同時還介紹了氧化解聚前的預(yù)處理和煤階對解聚效率和解聚產(chǎn)物分布的影響，為其他煤種在兩條新型非能源利用途徑中的應(yīng)用提供了參考。
本書對于拓展褐煤高值化利用途徑具有一定指導(dǎo)意義，兼具學(xué)術(shù)價值和潛在應(yīng)用價值，可供煤化工領(lǐng)域的科研人員參考。
郝建秀，1985年生人，博士，內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)教師。作為團隊成員，榮獲第三屆自治區(qū)高校教師教學(xué)創(chuàng)新大賽二等獎、校級教學(xué)成果特等獎。 科研方面，圍繞內(nèi)蒙古勝利褐煤堿氧氧化解聚、釕離子催化氧化解聚以及解聚產(chǎn)物的分離和應(yīng)用，開展了系統(tǒng)的研究工作，積累了豐富的研究經(jīng)驗。在Fuel、AppliedCatalysisA等期刊發(fā)表論文15篇，授權(quán)發(fā)明專利4項，主持國家自然科學(xué)基金，內(nèi)蒙古自治區(qū)自然科學(xué)基金、自治區(qū)研究生科研創(chuàng)新項目等。
第1章褐煤解聚利用概述 001
1.1褐煤非能源利用的意義 003
1.2褐煤非能源利用的方式 004
1.3褐煤解聚研究進展 005
1.3.1低溫萃取 005
1.3.2高溫?zé)崛芙?007
1.3.3微生物降解 008
1.3.4氧化解聚 008
1.4褐煤解聚產(chǎn)物利用研究進展 015
1.4.1解聚產(chǎn)物組成分析 015
1.4.2現(xiàn)有解聚產(chǎn)物利用途徑 017
1.4.3解聚產(chǎn)物的高附加值 018
1.5褐煤解聚產(chǎn)物分離研究進展 019
1.5.1離心或過濾 019
1.5.2溶劑萃取 020
1.5.3柱層析(色譜)分離法 021
1.5.4低共熔溶劑法 022
1.5.5抗溶劑法 023
1.6褐煤及解聚物利用存在的問題與可能的方向 024
1.6.1褐煤與解聚物利用存在的問題 024
1.6.2褐煤及解聚物利用可能的方向 025
第2章褐煤原煤構(gòu)建鋯基催化劑 029
2.1褐煤原煤構(gòu)建鋯基催化劑的方法 033
2.1.1催化劑制備所需試劑及儀器 033
2.1.2催化劑制備 035
2.1.3催化劑表征 036
2.1.4轉(zhuǎn)移加氫反應(yīng) 038
2.1.5催化劑穩(wěn)定性和異質(zhì)性實驗 039
2.2褐煤原煤構(gòu)建鋯基催化劑的研究結(jié)果 040
2.2.1催化劑篩選 040
2.2.2催化劑結(jié)構(gòu)表征 041
2.2.3催化劑用量對活性的影響 044
2.2.4反應(yīng)溫度對催化劑活性的影響 045
2.2.5反應(yīng)時間對催化劑活性的影響 045
2.2.6加氫催化劑性能對比 046
2.2.7催化劑穩(wěn)定性 048
2.2.8底物普適性及煤種適用性 052
2.2.9催化機理分析 054
2.3小結(jié) 055
第3章褐煤解聚產(chǎn)物構(gòu)建金屬催化劑 057
3.1褐煤解聚產(chǎn)物構(gòu)建金屬催化劑的方法 060
3.1.1催化劑制備所需試劑及儀器 060
3.1.2褐煤釕離子催化氧化解聚 062
3.1.3鋯基解聚產(chǎn)物催化劑制備及催化糠醛加氫反應(yīng) 062
3.1.4其他金屬基解聚產(chǎn)物催化劑制備及對相關(guān)反應(yīng)的催化 063
3.1.5解聚產(chǎn)物中不同組分鋯基和銅基催化劑制備 066
3.2褐煤解聚物構(gòu)建鋯基加氫催化劑 068
3.2.1催化劑篩選 068
3.2.2氧化解聚產(chǎn)物表征 069
3.2.3催化劑結(jié)構(gòu)表征 069
3.2.4催化劑用量對活性的影響 071
3.2.5反應(yīng)溫度對催化劑活性的影響 072
3.2.6反應(yīng)時間對催化劑活性的影響 073
3.2.7催化劑穩(wěn)定性 074
3.2.8底物拓展 075
3.2.9解聚產(chǎn)物鋯基催化劑與原煤鋯基催化劑比較 076
3.3褐煤解聚物構(gòu)建其他類型催化劑 077
3.3.1褐煤解聚物構(gòu)建銅基氧化催化劑 077
3.3.2褐煤解聚物構(gòu)建鐵基光催化催化劑 087
3.4解聚物組分結(jié)構(gòu)對催化劑性能的影響及解聚物利用率分析 091
3.4.1組分結(jié)構(gòu)對催化劑性能的影響 092
3.4.2不同組分催化劑催化活性不同的原因 094
3.4.3解聚物組分利用率分析 095
3.5溶劑對催化劑性能的影響 097
3.6小結(jié) 099
第4章褐煤氧化解聚產(chǎn)物金屬離子配位分離有機酸 101
4.1金屬離子配位分離有機酸的方法 104
4.1.1分離路線構(gòu)建所需試劑與設(shè)備 104
4.1.2解聚物模擬母液制備及分析方法建立 105
4.1.3解聚物真實母液制備 107
4.1.4分離操作步驟 110
4.2模擬母液體系分離 112
4.2.1金屬離子種類對模擬母液分離的影響 112
4.2.2金屬離子用量對模擬母液分離的影響 115
4.2.3配位反應(yīng)溫度對模擬母液分離的影響 118
4.2.4母液pH對模擬母液分離的影響 119
4.3真實母液體系分離 120
4.3.1金屬離子種類對真實母液分離的影響 121
4.3.2其他條件對真實體系分離的影響 122
4.3.3分離中間體的結(jié)構(gòu)表征 125
4.3.4金屬離子回收利用 127
4.4小結(jié) 128
第5章預(yù)熱解對褐煤RICO解聚的影響 131
5.1褐煤預(yù)熱解處理及處理后RICO的方法 133
5.1.1預(yù)熱解方式簡介 133
5.1.2預(yù)熱解煤樣制備 136
5.1.3預(yù)熱解煤樣RICO解聚產(chǎn)物制備 137
5.1.4預(yù)熱解煤樣解聚產(chǎn)物分析 139
5.1.5預(yù)熱解煤樣結(jié)構(gòu)表征方法 141
5.2預(yù)熱解處理及RICO的效果 142
5.2.1不同預(yù)熱解溫度煤樣RICO解聚性能分析 142
5.2.2不同預(yù)熱解溫度煤樣微觀結(jié)構(gòu)分析 146
5.2.3不同預(yù)熱解溫度煤樣RICO解聚性能與微觀結(jié)構(gòu)關(guān)系 153
5.2.4氧化處理對高溫?zé)峤饷航菇饩坌阅艿挠绊?157
5.3小結(jié) 161
第6章煤階對煤RICO解聚的影響 163
6.1本章的研究方法 165
6.1.1本章所用試劑及儀器 165
6.1.2不同階煤的樣品制備 165
6.1.3不同煤階煤樣RICO解聚 166
6.1.4煤樣解聚產(chǎn)物分析 166
6.1.5煤樣結(jié)構(gòu)表征方法 166
6.2煤階對煤的RICO影響 166
6.2.1不同煤階煤樣RICO解聚性能分析 166
6.2.2不同煤階煤樣微觀結(jié)構(gòu)分析 171
6.2.3不同煤階煤樣RICO解聚性能與微觀結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)分析 180
6.3小結(jié) 187
結(jié)論 189
展望 195
附錄 199
附錄A模擬體系分離HPLC附圖及附表 201
附錄B真實體系分離HPLC附圖及附表 214
參考文獻 221
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