褐煤堿-氧氧化的產物分析及其結構的基礎研究.pdf

1、褐煤是煤化度最低的煤種，其熱值低、揮發(fā)分高，開發(fā)褐煤的非燃料利用途徑具有重要的意義。研究表明，褐煤通過堿-氧氧化可以得到十二種苯多羧酸和小分子酸，苯羧酸是有高附加值的化學品，廣泛應用在醫(yī)藥、樹脂、增塑劑、合成纖維、食品、電子等行業(yè)，而苯羧酸目前主要是通過石油中的芳烴氧化而得，隨著石油資源的日益枯竭，尋找一種新的苯多羧酸制取途徑具有重要的意義。本研究的主要內容包括褐煤堿-氧氣氧化產物的分析，反應條件對產物收率的影響考察，并通過產物的結構和

2、分布情況，反演褐煤和腐殖酸的結構信息。
　　褐煤堿氧化制苯羧酸的過程是先生成腐殖酸，進而氧化生成水溶酸，最后得到苯羧酸，其中水溶酸組分的信息以往研究中很少涉及。本研究采用液相色譜-質譜聯用(LC/MS)技術，建立了一種適合分析褐煤液相氧化產物的方法。研究表明，褐煤的水溶酸中含有一定量的雙環(huán)芳香羧酸——聯苯羧酸和萘羧酸，還有大量的單環(huán)產物。在檢測到的單環(huán)產物中，苯環(huán)上的酚羥基最容易被氧化，其次是乙?；腿┗?，苯環(huán)上的甲基轉化的速度最

3、慢。氧化溫度、反應時間和堿煤比對于褐煤制備苯羧酸的收率都有較為顯著的影響。以錫林浩特褐煤為原料，苯羧酸的總收率可以達到25.8 wt％，小分子酸總收率也同時達到40.7 wt％。
　　本研究還采用多種分析測試技術對褐煤及腐殖酸的分子結構進行表征，結合氧化產物中苯羧酸的收率分布，提出褐煤和腐殖酸的結構模型。通過固體核磁共振和紅外光譜對褐煤和腐殖酸的碳骨架結構進行定性、定量分析，得到芳碳率、芳核結構尺寸、含氧官能團的分布等結構信息;通