萃取方式對黃陵煤分子結(jié)構(gòu)特征影響

薛文海，杜美利，劉忠誠，王瀚姣，劉 雷

(西安科技大學 化學與化工學院，陜西 西安 710054)

0 引 言

煤化學結(jié)構(gòu)的研究一直是煤化學的核心問題，溶劑萃取是研究煤化學結(jié)構(gòu)特征的有效方法之一，因此，采用不同溶劑萃取對了解煤的大分子結(jié)構(gòu)具有重要意義[1-2]。在溫和條件下結(jié)合一些輔助手段對煤進行溶劑萃取，不僅可破壞煤中分子間非共價鍵的相互作用，提取煤中小分子物質(zhì)，且可以避免外界條件造成的變質(zhì)，更好地反映煤樣原本組成特性[3-7]。IINO等[8]研究了混合溶劑CS2/NMP(體積比為1∶1)對煤的萃取率高達55.3%，許多學者也證實了CS2/NMP是一種高萃取率的混合溶劑[9-11]。低沸點溶劑的連續(xù)萃取是了解煤中可萃取物種分子組成及結(jié)構(gòu)的有效方法[12-14]。研究表明，PE、CS2、MeOH、DMK以及CS2/DMK混合溶劑(體積比為1∶1)可以選擇性破壞分子間的烷基的纏繞效應、芳香π—π相互作用、弱氫鍵、強氫鍵和氫鍵/π—π結(jié)合等相互作用[15-16]。MA等[17]用PE、CS2、MeOH、DMK和CS2/DMK等溶劑對和豐煤進行超聲波輔助萃取，結(jié)果表明大部分游離分子在分級萃取的前2級被提取出來，且前2級的萃余物主要由脂肪族烷烴組成，PE對低極性化合物有很強的萃取能力，CS2/DMK溶劑更有利于醇類的擴散和溶解。通過對比高萃取率混合溶劑單獨萃取和分級萃取效果，可研究煤結(jié)構(gòu)變化的差異，但相關(guān)文獻較少，因此對溶劑的萃取性能、煤結(jié)構(gòu)的孔隙結(jié)構(gòu)和官能團的演變等關(guān)鍵尚未完全了解。通常，煤中溶劑不溶物的量高于可溶部分的量，并且不溶物可更準確地反映煤大分子骨架的結(jié)構(gòu)特征。……