神府烟煤与锡林褐煤光催化氧化特性对比研究

本文主要探讨了神府烟煤(SFC)和锡林浩特褐煤(XL)在悬浮式非均相光催化氧化过程中的特性及反应行为。通过对这两种煤炭进行选择性光催化氧化处理，结合傅里叶红外光谱(FTIR)分析和气相色谱质谱联用(GC/MS)检测，研究者揭示了反应产物的分子结构特征。 首先，研究发现神府烟煤，由于其芳香度和芳环取代度较高，其光氧化性能相对较弱。在光催化氧化过程中，烟煤会产生较多的酮类产物，这表明其主要在环结构上发生氧化反应。相反，锡林浩特褐煤由于芳环取代度较低，且富含亚甲基和脂肪族侧链，展现出更强的光氧化能力。这种差异导致其氧化后的生成物中烯烃含量明显减少，显示出褐煤在光催化下侧链结构的更有效转化。 催化剂二氧化钛对光催化反应有显著影响，相较于氧化剂过氧化氢，其在反应中的作用更为关键。然而，在仅过氧化氢存在的情况下，随着其加入量的增加，光氧化效果会更加显著。这表明过氧化氢在适当条件下能有效促进光催化反应的进行。然而，煤样本身的投加量在整体反应中并不是决定性因素，它对光催化反应的主导作用较小。 在光催化氧化过程中，煤炭大分子的烷基侧链，尤其是甲基和亚甲基，表现出较高的反应活性，容易发生光催化分解。这一现象通过观察到的碳氧单键红外吸收峰强度的减弱得到了证实。这表明在紫外光照射下，煤的大分子侧链和碳氧单键的化学键更容易被激活并参与反应。 本研究通过实验手段深入探究了神府烟煤和锡林浩特褐煤在光催化氧化条件下的反应机理和特性，为煤炭的高效利用和环境友好型转化提供了科学依据。这些发现对于优化煤炭处理工艺，提高能源转化效率，以及环境保护具有重要意义。