我国煤基石墨资源与制烯潜力
发布时间：2021-07-27 03:41
煤基石墨是石墨的重要组成部分,兼具金属和非金属的优良特性,是新兴产业的重要原材料。我国煤基石墨资源储量丰富,开发利用程度低,资源应用潜力巨大。基于当前煤基石墨勘探开发取得的重要成果及现代分析测试技术方法,探讨了接触变质作用叠加岩浆流体热作用的煤基石墨成因机制和演化规律。借助HR-TEM、XRD、Raman及磁阻等测试方法分析了煤基石墨结构表征参数,综合前人以成分指标H/C和结构指标中晶面间距d002及拉曼积分面积比R2划分煤基石墨与无烟煤的具体值,结合国家政策导向和煤基石墨原材料资源优势及石墨烯采选制备工艺方法,参照太西煤制烯的转化工艺提出以煤基石墨为前驱体制备石墨烯的构想。
【文章来源】：煤炭科学技术. 2020,48(S1)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
中国主要石墨矿床分布
石墨手标本呈铁黑色-刚灰色，条痕光亮的黑色，平行层理面硬度为1-2，有一组完全解理面{0001}。碳原子层排列方式有2H型(重复层数为2，属六方晶系，图2a)和3R型(重复层数为3，属三方晶系，图2b)2种，尤以前者占绝大多数。晶体结构决定了石墨的工艺价值，石墨晶体结构介于原子晶体、金属晶体和分子晶体之间，有晶质(鳞片状)石墨和隐晶质(土状)石墨之别(表3)。作为一种典型的叠层结构，层面碳原子以sp2杂化轨道形成互成120°的六角面网，相邻碳原子间距为0.142 nm，层间以范德华力成键，层间距为0.335 4 nm[19]。与晶质石墨相比，煤基石墨具有低碳含量、高灰分、高挥发分等特性，通过对鲁塘、南墅和苏吉泉等国内外石墨矿石对比，煤基石墨表现出H/C原子比高、晶胞参数和晶胞体积小、有序度差等特点[20]。颗粒常与高岭石、伊利石等黏土矿物嵌杂，矿物杂质多存在于晶粒间，提纯难度大，当前提纯方法主要有以浮选法和高温法为代表的物理方法和以酸碱法、氢氟酸法和氯化焙烧法为代表的化学方法[21]。
从表4可以看出，石墨化度量化计算中与晶面间距d002息息相关，且d002的精确度直接影响石墨化度值。碳材料的晶面间距d002对温度较为敏感，且受XRD波谱图上波形叠加的影响，因此，需通过技术处理手段得出特征波谱(图4)，采用较多的方法为谱图分峰拟合，对此，不同学者提出了相应石墨化度修正方法[30](表5)。图4 天然石墨XRD衍射图[31]
本文编号：3305000
【文章来源】：煤炭科学技术. 2020,48(S1)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
中国主要石墨矿床分布
石墨手标本呈铁黑色-刚灰色，条痕光亮的黑色，平行层理面硬度为1-2，有一组完全解理面{0001}。碳原子层排列方式有2H型(重复层数为2，属六方晶系，图2a)和3R型(重复层数为3，属三方晶系，图2b)2种，尤以前者占绝大多数。晶体结构决定了石墨的工艺价值，石墨晶体结构介于原子晶体、金属晶体和分子晶体之间，有晶质(鳞片状)石墨和隐晶质(土状)石墨之别(表3)。作为一种典型的叠层结构，层面碳原子以sp2杂化轨道形成互成120°的六角面网，相邻碳原子间距为0.142 nm，层间以范德华力成键，层间距为0.335 4 nm[19]。与晶质石墨相比，煤基石墨具有低碳含量、高灰分、高挥发分等特性，通过对鲁塘、南墅和苏吉泉等国内外石墨矿石对比，煤基石墨表现出H/C原子比高、晶胞参数和晶胞体积小、有序度差等特点[20]。颗粒常与高岭石、伊利石等黏土矿物嵌杂，矿物杂质多存在于晶粒间，提纯难度大，当前提纯方法主要有以浮选法和高温法为代表的物理方法和以酸碱法、氢氟酸法和氯化焙烧法为代表的化学方法[21]。
从表4可以看出，石墨化度量化计算中与晶面间距d002息息相关，且d002的精确度直接影响石墨化度值。碳材料的晶面间距d002对温度较为敏感，且受XRD波谱图上波形叠加的影响，因此，需通过技术处理手段得出特征波谱(图4)，采用较多的方法为谱图分峰拟合，对此，不同学者提出了相应石墨化度修正方法[30](表5)。图4 天然石墨XRD衍射图[31]
本文编号：3305000
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