国家自然科学基金(21303098) 作品数:8 被引量:25 H指数:3 相关作者: 朱军峰 张光华 王卓妮 李俊国 李元博 更多>> 相关机构: 陕西科技大学 中国石油天然气集团公司 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 陕西省自然科学基金 博士科研启动基金 更多>> 相关领域: 化学工程 更多>>
磺酸盐单体对聚羧酸盐水煤浆分散剂性能的影响 被引量:3 2016年 采用甲基丙烯酸(MAA)、磺酸盐单体和烯丙基醇聚氧乙烯醚(APEG500)等合成了具有不同磺酸盐单体的第一类三元聚羧酸盐水煤浆分散剂.在三元的基础上,引入苯乙烯(St),合成了第二类四元的聚羧酸盐水煤浆分散剂.讨论了不同磺酸盐单体对应的分散剂对水煤浆分散性能的影响,以及苯乙烯在水煤浆分散中的作用.通过对水煤浆表观粘度和静态析水率的测试,研究了分散剂的分散性能和水煤浆的稳定性.采用总有机碳含量的测定(TOC),通过Langmuir等温吸附方程的拟合,得出了内蒙古霍林河煤对分散剂的饱和吸附量和吸附平衡常数K,并结合Zeta电位和润湿角测定分析了以上分散剂的性能.结果表明:不具苯环的第一类分散剂,主要以烷烃链为活性吸附点,即PCSA的饱和吸附量最大,可达到2.80mg/g,浆浓在57%时,表观粘度在734mPa·s,Zeta电位达到-32mV,接触角为50.53°,分散效果最好.第二类分散剂,苯环为主要活性吸附点,PCSMT的吸附量最大,可达3.19mg/g,浆浓在57%时,表观粘度在503.7mPa·s,Zeta电位为-36mV,接触角有49.84°,分散效果最好.PCSS的Langmuir平衡常数K最大,为1.07×10-2.第二类分散剂的Langmuir平衡常数K最大可达到6.49×10-3,其余第一类分散剂K最大为3.21×10-3,表明苯环的吸附强度比甲基的吸附强度大. 张光华 王睿 朱军峰关键词:水煤浆分散剂 聚羧酸盐 梳形聚羧酸盐AMPS/MAA/MAAMPEG的制备与性能研究 被引量:1 2017年 以甲氧基聚乙二醇(MPEG,氧乙烯单元数为11,23)和甲基丙烯酸(MAA)为原料制得甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯化单体(MAAMPEG);再以该酯化单体、甲基丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,制得具有不同长度侧链的梳形聚羧酸盐(PC)分散剂AMPS/MAA/MAAMPEG(AMAPEG)。利用核磁共振氢谱(~1 H-NMR)、红外光谱仪(FT-IR)、凝胶渗透色谱仪(GPC)对分散剂分子的结构、分子质量及分布进行了表征;并将其和工业分散剂萘磺酸盐(NSF)用于彬长煤制水煤浆,结果表明,所得目标聚合物的Mw为2×10~4~3×10~4,分子量分散系数D在约为1.3,煤质量浓度为65%时,最佳用量为0.4%,浆体粘度约为447mPa·s,zeta电位达到-56mV,比萘磺酸盐具有良好的润湿效果,更好的降粘分散和稳定作用。 朱军峰 王佩 张光华 李俊国关键词:聚羧酸盐 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸 甲氧基聚乙二醇 水煤浆 二甲基二烯丙基氯化铵分子内掺杂氮氧自由基聚合物PTAm研究 被引量:1 2019年 合成出4-丙烯酰胺基-2,2,6,6-四甲基哌啶单体,与二甲基二烯丙基氯化铵通过内掺杂法合成共聚物,在析出产物后再用氧化剂间氯过氧苯甲酸(mCPBA)氧化成氮氧自由基聚合物.采用核磁共振波谱、傅里叶红外光谱、电子顺磁共振、X射线光电子能谱对自由基聚合物进行了表征和分析,最后确认得到目标产物PTAm-co-PDMDAAC.同时,组装扣式电池,通过电化学阻抗和充放电循环测试,结果表明自由基聚合物PTAm-co-PDMDAAC作为正极材料的首次放电比容量高达106.1mAh/g,充电比容量为100.3mAh/g,首次库伦效率为94.6%,经过100次循环之后,PTAm-co-PDMDAAC的充电比容量降到了61mAh/g并趋于稳定,容量保持率为61.8%.这说明其作为电池正极材料具有良好的导电性,较低的电荷转移电阻,充放电循环容量保持率良好,循环寿命稳定. 朱军峰 朱婷 拓欢 高薇春 张万斌 任军哲关键词:氮氧自由基 掺杂 电极材料 聚羧酸盐在不同煤种成浆中的应用性能 被引量:5 2014年 选取水煤浆浓度、添加剂用量、pH值和温度等制浆条件作为研究变量,使用新型聚羧酸盐分散剂对陕西彬长煤、神华煤及宁夏沟口煤等制水煤浆,研究各因素对三种煤的水煤浆表观粘度和成浆稳定性的影响.研究得出了沟口煤、彬长煤和神华煤在使用聚羧酸盐分散剂时的较佳制浆条件:沟口煤的较佳制浆条件为煤浆浓度68wt%,分散剂浓度0.4wt%,稳定剂羧甲基纤维素钠(CMC)浓度为0.02wt%,pH值为8,温度为25℃;彬长煤的较佳制浆条件为煤浆浓度62wt%,分散剂浓度0.4wt%,稳定剂CMC浓度为0.02wt%,pH值为9,温度为25℃;神华煤的较佳制浆条件为煤浆浓度62wt%,分散剂浓度0.4wt%,稳定剂CMC浓度为0.02wt%,pH值为7,温度为25℃. 朱军峰 李元博 王卓妮 常兴 张光华关键词:水煤浆 表观粘度 聚醚聚羧酸盐在煤粒表面的吸附与分散作用研究 被引量:1 2018年 通过与直链聚丙烯酸/苯乙烯磺酸盐(PAA-SSS)和壬基酚聚氧乙烯醚(NP-8)比较,研究了梳型聚醚聚羧酸盐(PC-350)对彬长煤的成浆性能与其在煤粒表面的吸附行为之间的关系,分析了不同分散剂对煤表面Zeta电位的影响.研究发现,直链型PAA-SSS以卧式吸附在煤粒上,吸附量和吸附速率最小,其通过静电斥力作用使浆体具有较好的流动性,但稳定性较差;NP-8通过单点尾式吸附方式,具有较大吸附量和较快吸附速率,但其降粘性能不好;梳型PC-350以梳型方式吸附,其吸附量和吸附速率居中,而其成浆性能(分散降粘和稳定性)最好,其既具有离子型侧基的静电作用保证了分散降粘,又引入了聚醚亲水侧链空间位阻作用增加了浆体稳定. 朱军峰 拓欢 王佩 王卓妮 李俊国关键词:水煤浆 分散剂 聚酰胺梳形高分子水煤浆分散剂的制备与性能研究 被引量:1 2017年 以丙烯酰胺(AM)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)和烯丙基聚乙二醇(APEG)为单体,经水溶液聚合法合成了具有不同侧链长度的新型聚酰胺梳形高分子分散剂(PAM-700,1 000,1 200,2400),采用红外、凝胶色谱、热重和差热法表征了分散剂结构和热稳定性;以水煤浆粘度仪、析水率法研究了不同侧链长度聚酰胺分散剂对神府煤浆的分散、稳定性能;使用视频润湿角仪和zeta电位仪研究了分散剂在煤面的润湿性能和水煤浆zeta电位.结果表明,PAM-1000分散效果最好,其分子量Mw为3.32×104~,对神府煤制65%水煤浆,当其用量在0.35%时降粘效果最佳,其粘度为417 m Pa·s,7天析水率2.88%,比萘磺酸盐有更好的分散稳定性. 朱军峰 王佩 王卓妮 李俊国关键词:水煤浆 粘度 接触角 聚羧酸盐侧链长度对水煤浆分散性能的影响及其作用机理 被引量:18 2015年 合成了一系列具有不同侧链长度的梳型聚羧酸盐(PC),研究了PC侧链长度对水煤浆的分散和流变性能的影响,使用X射线光电子能谱(XPS)分析了PC在煤水界面的吸附,并结合水煤浆Zeta电位及PC对煤颗粒的润湿性探讨了PC的分散作用机理,为设计制得高效的聚羧酸盐水煤浆分散剂提供依据。结果表明:长主链、短侧链和高阴离子基团含量的PC500(侧链聚合度n=11)具有优良的分散性,所制水煤浆属假塑性流体。PC在煤表面呈单分子层吸附,其中PC500的吸附密度和吸附厚度均最大,分别为0.638 mg·m-2和4.20 nm,其对煤粒润湿性也较好,所制水煤浆Zeta电位绝对值最高。侧链长度适中的PC500通过平衡吸附层厚度与Zeta电位发挥空间位阻和静电斥力作用分散水煤浆,其可有效地降低水煤浆Gibbs能,使煤粒间'团聚'减弱,浆体分散性提高。 朱军峰 李元博 张光华 王睿关键词:侧链长度 水煤浆 表面化学在提高低阶煤成浆性能中的应用 分析了影响低阶煤制浆的表面化学因素以及添加剂在煤水界面相互作用对其成浆性能的影响,研究表明以分形维度作评价量度,通过粒度级配可提高低阶煤成浆浓度。同时,添加剂在煤表面吸附改性有利于降低浆体粘度,应使用具有与煤结构相似的天... 朱军峰 王佩 李俊国 张光华关键词:水煤浆 表面化学 分散剂 文献传递 粒径分布和体积分数对三种煤成浆性能的影响 2020年 选取煤的粒径分布、体积分数和煤种作为制浆条件的影响因素,在添加自制聚羧酸型分散剂情况下,用水煤浆粘度仪对内蒙的霍林河煤、陕西的神华煤及彬长煤制水煤浆的流变性进行表征,并用激光粒度分布仪对三种煤的粒径分布和体积分数进行了研究,讨论了煤粒径分布和体积分数对其水煤浆流变性的影响.结果发现,不同体积百分比组成的煤样的中位径(D50)决定煤样的体积分数从而影响煤浆的流变.研究得出,三种煤用多峰级配比双峰级配可使水煤浆的粘度降低,并使成浆浓度提高2个百分点,且浆体稳定性更好.另外,通过增加煤浆的体积分数值可以降低煤浆的平均表观粘度. 朱军峰 高薇春 朱婷 王卓妮 贾虎旺关键词:粒径分布 体积分数 煤种 表观粘度