煤炭是一種可以用作燃料或工業(yè)原料的礦物。
它是古代植物經過生物化學作用和地質作用而改變其物理、化學性質,由碳、氫、氧、氮等元素組成的黑色固體礦物。
煤也是獲得有機化合物的源泉。
通過煤焦油的分餾可以獲得各種芳香烴。
通過煤的直接或間接液化,可以獲得燃料油及多種化工原料。
??煤作為一種燃料,早在800年前就已經開始。
煤被廣泛用作工業(yè)生產的燃料,是從18世紀末的產業(yè)革命開始的。
隨著蒸汽機的發(fā)明和使用,煤被廣泛地用作工業(yè)生產的燃料,給社會帶來了前所未有的巨大生產力,推動了工業(yè)的向前發(fā)展,隨之發(fā)展起煤炭、鋼鐵、化工、采礦、冶金等工業(yè)。
一、煤炭的主要用途??煤是重要能源,也是冶金、化學工業(yè)的重要原料。
主要用于燃燒、煉焦、氣化、低溫干餾、加氫液化等。
??1、燃燒 。
煤炭是人類的重要能源資源,任何煤都可作為工業(yè)和民用燃料。
??2、煉焦 。
把煤置于干餾爐中,隔絕空氣加熱,煤中有機質隨溫度升高逐漸被分解,其中揮發(fā)性物質以氣態(tài)或蒸氣狀態(tài)逸出,成為焦爐媒氣和煤焦油,而非揮發(fā)性固體剩留物即為焦炭。
??焦爐煤氣是一種燃料,也是重要的化工原料。
煤焦油可用于生產化肥、農藥、合成纖維、合成橡膠、油漆、染料、yi藥、炸yao等。
焦炭主要用于高爐煉鐵和鑄造,也可用來制造氮肥、電石。
電石是塑料、合成纖維、合成橡膠等合成化工產品。
??3、氣化 。
氣化是指轉變?yōu)榭勺鳛楣I(yè)或民用燃料以及化工合成原料的煤氣。
??4、低溫干餾 。
把煤或油頁巖置于 550℃左右的溫度下低溫干餾可制取低溫焦油和低溫焦爐煤氣,低溫焦油可用于制取高 級液體燃料和作為化工原料。
??5、加氫液化 。
將煤、催化劑和重油混合在一起,在高溫高壓下使煤中有機質破壞,與氫作用轉化為低分子液態(tài)和氣態(tài)產物,進一步加工可得氣油、柴油等液體燃料。
加氫液化的原料煤以褐煤、長焰煤、氣煤為主。
二、煤炭的分類??中國煤炭分類,首先按煤的揮發(fā)分,將所有煤分為褐煤、煙煤和無煙煤;對于褐煤和無煙煤,再分別按其煤化程度和工業(yè)利用的特點分為2個和3個小類;在煤類的命名上,考慮到新舊分類的延續(xù)性,仍保留氣煤、肥煤、焦煤、瘦煤、貧煤、弱粘煤、不粘煤和長焰煤8個煤類。
三、煤炭的檢測項目??煤的工業(yè)分析、水分、灰分、揮發(fā)分、固定碳、全硫、高低位發(fā)熱量、各形態(tài)硫、磷、真相對密度、碳酸鹽、煤灰熔融性、元素分析、煤成分、著火溫度、揮發(fā)份、全硫St,煤的發(fā)熱量、粘結指數(shù)測定、重金屬元素、空隙率等。
生物質燃料顆粒主要來源于農業(yè)、畜牧業(yè)、食品加工業(yè)、林業(yè)及林業(yè)加工等行業(yè)的固體生物質或擠壓成型的固體顆粒,主要包括木炭、燃料木和成型燃料等幾種產品,目前發(fā)展zui快的當屬固體成型燃料。
??檢測產品:??農林廢棄物(如秸稈、鋸末、甘蔗渣、稻糠等)、木屑、竹屑、樹枝、秸稈、稻草、稻殼、花生殼、玉米芯、油茶殼、棉籽殼、果殼,樹皮等。
??生物質燃料檢測項目:??全 水分、水分、灰分、燃燒值、高低位發(fā)熱量、熱效率、揮發(fā)分、固定碳、氫(H)、氧(O)、氮(N)、全硫(S)、各種形態(tài)硫、熱值、灰成分11項(包括SiO2、 Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O Na2O、SO3、TiO2、P2O5、MnO2 )等。
鑒聯(lián)檢測專注于石油化工(汽油、煤油、柴油、燃料油、潤滑油脂、設備潤滑狀態(tài)檢測),工業(yè)原材料(化學品、涂料、塑料,橡膠、化肥,動植物油脂,香精油,林化產品),礦產品(稀土,有色金屬,金屬材料以及制品)三大板塊的檢測服務。
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將本文制備的探針的感應性能與其他探針進行比較(表 1),結果顯示,雖然本研究所制備的探針
1a性能并非**,相但比而言仍具有很低的檢出限。
2. 4 探針1a響應ONOO的機理探究
如圖4A所示,探針1a的識別基團苯硼酸頻哪醇酯與DCI熒光母體之間的ICT效應被阻斷,表現(xiàn)為
弱熒光,添加ONOO- 后,苯硼酸頻哪醇酯在ONOO- 的刺激下結構發(fā)生變化,ICT效應恢復,使得熒光
發(fā)射增強。
采用高斯 09 程序,對探針 1a 進行了 B3LYP/6-31 G 水平的密度泛函理論(DFT)計算
(圖4B),使用*高占據(jù)分子軌道(HOMO)和*低未占據(jù)分子軌道(LUMO)進行探針電子轉移機理研究,
計算得出1a和DCI-1的能隙差由3. 036 eV增至3. 061 eV,這與ICT效應引起的紫外可見圖譜變化一致
(圖2A)。
同時,通過基態(tài)結構優(yōu)化探針1a發(fā)現(xiàn),DCI熒光團共軛所在面(α)與苯硼酸頻哪醇酯所在面
(β)之間的二面角(θαβ = 1. 39°)接近共平面。
計算結果表明,在 ONOO- 的作用下,苯硼酸頻哪醇酯從
DCI母體脫去后形成給電子能力更強的羥基結構,分子過渡成為熒光發(fā)射能力更強的 D-π-A 結構,
并表現(xiàn)出強的紅色熒光(圖4C)。
此外,通過HRMS譜圖峰值可以看出,添加ONOO- 后,HRMS峰出現(xiàn)
[DCI-1(m/z 319. 141 48)],進一步證實了上述對響應機理的推測。
2. 5 基于智能手機的便攜式分析評估
本研究基于自主研發(fā)的小程序“Colorimetric ac”和便攜式紫外燈搭建了探針 1a對外
源性ONOO進行智能檢測的平臺(圖5A),通過小程序獲取色度紅(R)、綠(G)、藍(B)值:點擊小程序
的“Add image”或“Upload”添加圖片,再進入采樣框選擇圖像區(qū)域進行調整(旋轉、放大或縮小)和
裁剪,添加圖像完成后采用“點擊獲取”得到圖像的 RGB值(在采樣框中,手指點擊處,可自動識別