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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
中低阶煤纳米孔隙结构的小角X射线散射研究
  • 作者

    王尧王传格曾凡桂李晨雅

  • 单位

    太原理工大学地球科学与工程系太原理工大学煤与煤系气地质山西省重点实验室

  • 摘要
    以7种煤样(镜质组最大反射率Ro, max范围为0.30%~2.23%)为研究对象,对其进行低温氮吸附和小角X射线散射(SAXS)测试,分析了散射强度校正后煤样的q-I(q)曲线及Guinier曲线特征,并对得到的最可几孔径、比表面积及表面分形维数(DS)的变化规律进行研究。结果表明:伊敏16号煤30 nm以上的孔隙数量最多,平朔9号煤4 nm~30 nm孔隙最发育,其余5种煤样微孔的发育程度随煤阶的增高而增大;随着变质程度增高,SAXS法和低温氮吸附法得到的最可几孔径均呈下降趋势;平朔9号煤因微孔大量发育,其最可几孔径最小;低温氮吸附得到的平均孔径、孔体积与最可几孔径的变化趋势一致,反映了随着煤化程度的提高,煤的物理结构逐渐趋于紧密化;随着变质程度增高,SAXS法所得煤样的比表面积呈先急剧减小后缓慢增大的趋势,褐煤和气煤比表面积较大,焦煤比表面积较小;当Ro, maxo, max>1.5%时,呈相反趋势,这与封闭孔含量增多有关;随变质程度增高,两种测试手段所得表面分形维数均呈“N”字型变化趋势。
  • 关键词

    中低阶煤低温氮吸附小角X射线散射最可几孔径比表面积分形维数

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金资助项目(41973077,U1510102,U1910204);山西省基础研究计划面上项目(20210302123137);
  • 文章目录
    0 引 言
    1 实验部分
    1.1 样品采集
    1.2 样品的基础煤质分析
    1.3 低温氮测试
    1.4 SAXS测试
    1.5 SAXS孔隙参数的计算方法
    1.5.1 Porod正偏离校正
    1.5.2 孔径分布
    1.5.3 比表面积
    1.5.4 表面分形维数
    2 结果与讨论
    2.1 散射强度校正后的q-I(q)曲线与Guinier曲线
    2.2 孔径分布分析
    2.3 比表面积分析
    2.4 表面分形特征
    3 结 论
  • 引用格式
    王尧\n,王传格\n,曾凡桂\n,李晨雅\n.中低阶煤纳米孔隙结构的小角X射线散射研究[J].煤炭转化,2022,45(04):10-18.DOI:10.19726/j.cnki.ebcc.202204002.
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