胜利褐煤和新疆长焰煤中可溶有机物的分离与分析

【摘要】：低阶煤的非燃料利用需要解决的主要化学问题是要对煤中有机质的组成结构有一个确切的认识。从煤的可溶物中分离和鉴定低分子量的化合物是一个非常有效的方法，通过这种方法可以更好的认识煤的结构并高效利用煤资源。为研究低阶煤中可溶物的组成，本课题选用胜利褐煤（SL）和新疆长焰煤（XCC）为原料，首先探讨了SL的苯/甲醇热溶（TD）及热溶物的分离与分析。在此基础上，选用对环境较为友好的混合溶剂甲苯/乙醇分别对SL和XCC进行超声萃取和热溶，可溶物GC/MS分析后采用柱层析和中压制备色谱的方法进行分离，分离后的各馏分通过GC/MS分析推断其组成和化合物的结构，其中从SL的苯/甲醇热溶物中分离得到的一个具有抗炎活性的化合物结合LC/MS分析进一步确证化合物的纯度和结构。 SL的甲苯/乙醇超声萃取物和热溶物的收率分别为1.7%和40.5%；XCC的超声萃取物和热溶物的收率分别为3.1%和52.4%。从两种低阶煤的可溶物的收率可以看出，以甲苯/乙醇为溶剂，不同的煤种之间XCC的超声萃取物和热溶物的收率均高于SL；而针对同一煤种的不同溶解条件，热溶物的收率远高于超声萃取物的收率，主要原因是330oC条件下SL和XCC中的大分子结构单元发生了断裂而生成了在甲苯/乙醇中易溶的小分子。 对SL和XCC各不同条件下得到的可溶物的GC/MS分析结果表明，除了在SL的苯/甲醇热溶物中只检测到9种化合物，在SL的甲苯/乙醇超声萃取物和热溶物中分别检测到41种和109种化合物，在XCC的甲苯/乙醇超声萃取物和热溶物中都检测出63种化合物，以上组成复杂的混合物尤其是热溶物中的化合物的显著特点是含氧化合物（OOCs）的相对含量占突出优势：在SL的甲苯/乙醇热溶物检测到71种OOCs，相对含量高达64.24%；XCC的甲苯/乙醇热溶物检测到37种OOCs，相对含量为53.10%。以上发现为从低阶煤中富集和分离高附加值的OOCs提供了重要的理论依据。此外，还从可溶物中发现了罕见的含磷、氯、氟和硅原子的有机物。 对各不同条件下得到的可溶物进行分离与纯化，结果从可溶组分的复杂混合物中成功分离出7种纯度较高的化合物，分别为：从SL的苯/甲醇热溶物中分离到环八硫和具有抗炎活性的6-羟基-7-异丙基-1,1,4a-三甲基-2,3,4,4a,10,10a-六氢菲-9(1H)-酮（HIPTMHHP）；从SL的甲苯/乙醇超声萃取物和热溶物中都分离得到高纯度的邻苯二甲酸二(6-甲基庚基)酯；从SL的甲苯/乙醇超声萃取物和热溶物中分别得到磷酸三丁酯和二萘甲烷；从XCC的热溶物中得到1-甲基-7-异丙基-菲和9,10-二氢-9,10,11-三甲基-9,10-亚甲基蒽-11-醇。 此外还富集到各种类型的族组分，主要包括：从各条件下得到的SL和XCC的可溶组分中都富集到一系列C14-C32范围内连续分布的正构烷烃；从SL的苯/甲醇热溶物、XCC的甲苯/乙醇超声萃取物和热溶物中都富集到主要以苯环、萘环和菲环为母体的芳烃和含氮、磷杂原子镶嵌在环内的芳香族化合物；从SL的苯/甲醇热溶物中得到15种碳数分布范围为C15-C27的长链甲基酮、12种碳数分布范围为C17-C28的长链脂肪酸乙酯、2种长链脂肪酸和4种长链脂肪酰胺；从SL的甲苯/乙醇超声萃取物中富集到3种互为同分异构体的苯甲基苯甲酸酯、18种从己基苯基碳酸酯到二十三碳烷基苯基碳酸酯连续分布的苯基碳酸酯和3种OOCs；从SL的甲苯/乙醇热溶物中富集到和其超声萃取物中相同种类的18种苯基碳酸酯以及21种从辛烷酸乙酯到二十八碳烷酸乙酯连续分布的直链脂肪酸乙酯；从XCC的超声萃取物中富集到大黄素甲醚为主成分的7种含氧化合物和结构较为复杂的3种含氮化合物（ONCs）；从XCC的甲苯/乙醇热溶物中富集到25种脂肪酸乙酯类化合物，除了20种从壬烷酸乙酯到二十八碳烷酸乙酯连续分布的直链脂肪酸乙酯，还包括3种带有甲基支链的碳烷酸乙酯和2种带有支链的烯酸乙酯。 从本论文的研究成果可以推测：选用合适的溶剂和较为温和的条件溶解低阶煤中的有机质，不仅可以从中获得高附加值的有机化学品，还可以有效的去除煤中含有的杂原子，以减少原煤直接燃烧对环境造成的污染，为低阶煤的洁净和非燃料利用都提供了切实有效的理论依据。此外，深入了解低阶煤中直接分离到和大分子断裂后的小分子的结构，可以为低阶煤的大分子结构研究提供可靠的证据。 【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TQ536

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

中压色谱快速制备红花中红花黄色素的含量测定    李雪莹;武永刚;

五环三萜烷的物源和演化    史继扬,向明菊,洪紫青,林树基,周启永

柴达木盆地第四系沉积物中长链脂肪酸乙酯化合物的检出及意义    徐雁前，刘生梅，段毅

煤气化多环芳烃初步研究    金保升,周宏仓,仲兆平,肖睿,黄亚继

太湖沉积物中长链脂肪酸甲酯化合物的检出及意义    瞿文川,王苏民,吴瑞金,张平中,陈践发

南海黄蜂海绵中系列长链甲基酮成分分析    肖定军,马伟杰,邓松之

从天祝褐煤中提取黄腐酸的研究    折步国,刘玉兰,周占京,赵保卫

三种不同中国煤中多环芳烃的分布特征研究    金保升,周宏仓,仲兆平,肖睿,党小剑

交酯化法合成乌桕脂肪酸乙酯    谭桂琼,陈天祥,周华东,廖岩

国内低阶煤干燥技术的工业应用新进展    程守云;闫铁雷;

锡林浩特和霍林郭勒褐煤的超临界醇解    彭耀丽

中药分析信息处理技术的应用研究    李云飞

克拉玛依天然沥青的分离与分析    姚婷

中低阶煤的分级变温热溶    陈博

绿茶对明矾诱发遗传物质损伤的抑制作用    钱晓薇

丁酸苄酯的催化合成研究    付叮叮;

香瓜子煮制过程中汤料水稳定性研究    李春保;孙艳艳;施雪磊;

辛烯基琥珀酸淀粉酯浆料的制备研究    张朝辉;许德生;李昂;

小蓟的降压作用及其机制分析    张京

4-己基间苯二酚复合防褐剂对马铃薯多酚氧化酶活力的影响    乔方;王继栋;黄晓钰;余海虎;

果蔬酶促褐变机理及其抑制方法研究进展    乔方;黄晓钰;余海虎;

蛋壳中提取溶菌酶的研究    姚福荣;罗乐;向乾;

中药提取物对油菜菌核病菌抑制活性及丁香活性成分的研究    陈浩;宁睿;苏兴海;李优琴;王春梅;石志琦;

腐殖酸的研究进展    牛育华;李仲谨;郝明德;余丽丽;朱雷;

黑糯玉米芯色素(BGCP)的抗氧化活性研究    张钟;张志海;

固定污染源排气中卤族污染物测定方法研究    邓双;李映日;刘宇;张凡;王相凤;曹晴;

褐煤抽提腐殖酸技术及其应用研究现状    姜鹏威;马志军;李志鹏;

川乌炮制各工序对其质量影响的分析研究    刘红玉;吴莎;谭鹏;杨蕾;李飞;

苋菜天然红色素的提取与研究    张萃明;周兵;丁如容;郑世劲;

天然萝卜红色素的提取及其稳定性研究    张萃明;张洋;侯明界;王学丰;

茶多酚复合食品添加剂研究与应用    沈文华;王锡洪;

高山杜鹃花色素的理化性质及稳定性的研究    李丽;刘传斌;肖建忠;李志斌;

腐植酸应用研究新进展    李威;邹立壮;朱书全;钱芬芬;

我国腐植酸及其产品的分析与标准化实施中的若干问题    李善祥;

镁基储氢材料的制备及对二硫化碳、噻吩的加氢性能研究    杨敏建

双鸭山矿区煤的自燃特性及预防技术基础研究    陈启文

煤活性基团与Ca~（2+）形成配合物的结构与表征    王雪峰

煤岩变形破裂电荷感应规律的研究    赵扬锋

山豆根多糖提取工艺及免疫学活性研究    帅学宏

珠子参化学成分及其活性成分的筛选研究    张延妮

低阶煤水热改性制浆的微观机理及燃烧特性研究    赵卫东

煤气化反应动力学及渣中残碳反应活性研究    许慎启

石油焦成浆特性及不同添加物对石油焦气化反应活性的影响研究    展秀丽

栲胶脱硫工艺副产物生成机理及影响因素的研究    牛艳霞

相转移法合成蔗糖多酯及其性质研究    王利宾

花生粕中植酸的提取及纯化研究    余安

纳他霉素产生菌的发酵工艺优化    侯玮玮

几种辣根素类化合物熏蒸活性研究及EITC合成工艺优化探讨    王朝军

构造煤的微观和超微观结构特征研究    许亚坤

高碳煤矸石与采残煤矿井下生物转化可燃气研究    唐敏

义马煤气化反应性研究    谷小虎

神木煤多环芳烃萃取分离及吸附性能的初步研究    付玉平

双蛋白乳和大豆多肽的研制及营养功能评价    王玲琴

马铃薯中酚类物质的提取、纯化及检测方法研究    周胜男

大孔吸附树脂纯化羟基红花黄色素A的研究    张亮;林鹏程;李虎业;马学华;

高效毛细管电泳法在中药化学成分分析中的应用    曹瑞敏,苏玮,苏庆

Isolation and Purification of Isoaloeresin D and Aloin from Aloe vera by High-speed Counter-current Chromatography    

微波法研制CaO/NaY强碱性沸石催化新材料    解革,朱建华,淳远,刘琳,韩小伟

固体超强碱氧化钙催化制备生物柴油及其精制工艺    朱华平;吴宗斌;陈元雄;张萍;段世杰;刘晓华;毛宗强;

一些离子化合物在CeO_2和γ－Al_2O_3载体上的分散嵌入模型的新证据    董林，陈懿

中国经济增长与煤炭消费结构的关系    任少飞;冯华;

生物标志物苯并藿烷系列的新发现及其地化意义    罗斌杰,王广玉,李新宇,张子彦

生物标志物藿烷类的单体碳稳定同位素研究    史继扬,向明菊,周友平

高压对天然沥青结构组成演变的影响    高志农,胡华中

中国炼焦煤煤质的多变性研究    薛改凤;宋子逵;项茹;陈鹏;

中国典型动力煤及含氧模型化合物热解过程的化学基础研究    刘生玉

重质燃料油燃烧过程中的腐蚀及其防护技术研究    娄世松

玉米秆粉末在超临界甲醇中的解聚及其产物的高速逆流色谱分离与分析    唐仕荣

锡林浩特和霍林郭勒褐煤的超临界醇解    彭耀丽

灵武烟煤中有机化合物的分离与分析    刘滋武

管式气流干燥器提质低阶煤理论与技术的研究    田忠坤

煤燃烧过程中多环芳烃类有机污染物排放特性的研究    傅钢

煤的大分子结构研究——煤中惰质组结构及煤中氧的赋存形态    罗陨飞

胜利褐煤含氧官能团赋存形态及其在液化预反应中脱除的研究    赵鹏

褐煤结构的分子动力学模拟及量子化学研究    王三跃

煤表面含氧官能团的研究    李敏

国内外天然沥青路用性能比较研究    王晓燕

天然沥青对基质石油沥青改性机理研究    华敏

淮南地区原煤及其燃烧产物中多环芳烃的研究    崔焕滨

中间相沥青基碳纤维的制备及其表面处理的研究    宁亮

苯胺废水的超声波降解试验研究    熊宜栋

超磁致伸缩复合材料及其在超声中的应用    江民红 ,杨平生

酵母萃取物中挥发性含硫香味成分的研究    Peter Werkhoff;金其璋;

超声电解法制备超细金属粉的研究    王菊香,潘进,赵恂,尹新方

咖啡豆萃取物抗氧化性    亦森

各向同性板的声—超声特性    童谷生,孙良新,宁志威

超临界甲苯萃取含重金属渣油回收有机质    胡浩权,R·拉默特

功率超声在有机废水处理中的应用    许文林,王雅琼,高明国

超声强化O_3氧化能力的机理探讨    胡文容,裴海燕

超声技术在无机材料合成与制备中的应用    肖锋,叶建东,王迎军

不同频率超声对十二指肠球部溃疡的诊断价值    黄开洪;李晓春;曾林胜;孙斌;李婉青;

超声探讨肺动脉分支缺如和起源异常    蒋国平;彭学慧;

超声联合一氧化氮微泡体外干预大鼠骨髓间充质干细胞安全性的研究    卞叶萍;李鹏;童嘉毅;陈龙;王庆捷;沈祥波;宋佳贤;

脂肪肝背景下炎性假瘤的超声增强造影探讨    顾世明;袁韬;任凯荣;陈红霞;杜心芳;

乳腺浸润性导管癌衰减超声征象与病理组织学分级相关性研究    李艳宁;李智贤;廖新红;杨红;田桂湘;施丹伟;

结节性甲状腺肿超声误诊为甲状腺腺瘤的分析    郑锦涛;

超声在腮腺肿物诊断中的价值    胡镜宙;竺涵光;张志愿;

超声探讨完全性大动脉转位合并肺动脉瓣狭窄的类型    蒋国平;吕志宿;

超声探讨完全性大动脉转位与动力性肺动脉瓣狭窄的关系    蒋国平;吕志宿;

乳腺癌超声征象与HER-2、P53表达的相关性研究    李智贤;王颖芳;曾健;韦康来;黄华;李富;冯卫连;魏晏平;蒋芳艳;韦柳;庞彩霞;

700多超声专家聚苏州    记者 李晓

武汉医生获授“超声之父”称号    记者 江卉　通讯员 一钢 晓晨 方方

全国首个超声医疗国家工程研究中心在渝建成    记者 关媛媛

超声手术将很科幻“滋”的一声瘤没了    记者 王尊　童江华 谭柯 实习生 陈思亦 邓娟

40多位超声医学界大腕鹭岛“论剑”    记者 楚燕通讯员 陈芳 黄晓飞

超声可查出肠息肉    山东省东营市人民医院副主任医师 牛卫东

解放军总医院成功应用超声机器人辅助穿刺治疗    王继荣　张秀梅

韩国发现当归萃取物可治疗白血病    

韩发现当归萃取物可治白血病    

当归萃取物可治白血病    梓桦

胜利褐煤和新疆长焰煤中可溶有机物的分离与分析    周俊

红蓼提取物的杀虫作用和作用机理研究    张新瑞

气动系统的螺旋式超声运动控制机构及其应用研究    程廷海

克拉玛依天然沥青的分离与分析    姚婷

灵武烟煤中有机化合物的分离与分析    刘滋武

煤及煤液化衍生物中有机组分的族组分分离与分析    丁明洁

锡林浩特和霍林郭勒褐煤的超临界醇解    彭耀丽

超声辅助加工系统研发及其在复合材料加工中的应用    马付建

桦褐孔菌化学成分及药理活性研究    季峰

煤在NaOCl水溶液中的选择性氧化和产物的精细分离    宫贵贞

武钢高温煤焦油的萃取分离和萃取物的组成分析    黄志雄

高温煤焦油的溶剂分级萃取和萃取物的GC/MS分析    王成

神木煤多环芳烃萃取分离及吸附性能的初步研究    付玉平

具有高微孔性介孔材料的合成与表征    谢亚茹

应用超声新技术评价慢性肝炎及晚期肝硬化患者心脏病变    王润兰

垃圾渗滤液的超声降解研究    陶美君

低频超声对载万古霉素骨水泥的药理学和细菌学的增效研究    蔡迅梓

2型糖尿病颈动脉粥样硬化与动态血压关系的临床研究    解合兰

超声乳液原位合成纳米镓/PMMA复合粒子的研究    王贞平

实时灰阶超声造影对兔急性肾功能衰竭的实验研究    李虹