焦炭基质的反应性与拉曼组织结构

发布时间：2025-06-09 23:38

　　 焦炭的反应性会受到基质和孔结构的影响,选取10种焦炭制成粉末,对焦炭基质的反应性进行研究,发现焦炭基质的差异会对反应性能产生影响。对反应不同时间后的焦炭基质拉曼谱图进行拟合,将谱图分为5个峰,即D1、D2、D3、D4和G峰,发现D4与G峰的峰面积比值与反应性有较好的相关。D4与G峰的峰面积比值越大,对应时间内焦炭反应量越多,说明焦炭无规则组织越多,焦炭对应时间内的反应性能越好。光学组织测试发现,焦炭的光学组织结构与焦炭基质拉曼峰面积比值也存在较好的相关性。

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【部分图文】：

图1 焦炭反应示意图

拉曼试验波长为532nm，激光功率为0.2W，测试范围为800～2000cm-1。光学组织研究采用的仪器型号为德国蔡司公司的ZEISSImagerM1m，结合宝钢与复旦大学共同开发的CBR焦炭双反射率自动分析系统来分析焦炭的光学显微结构，测试方法参照标准YB/T077—....

图2 焦炭剩余量所占比例与温度的关系

通过热重测试对10种焦炭进行气化测试研究，测试结果如图2所示。在图2中，随着温度的升高，焦炭的质量逐渐减小，反应速率逐渐增加。除焦炭E，其余焦炭在800～900℃开始反应，随着温度增加反应速率开始增大。焦炭E的起始反应温度约为600℃，远低于其他焦炭的起始反应温度，这说明焦炭E比....

图3 焦炭反应剩余量所占比例随温度变化曲线

焦炭反应不同时间后的剩余量所占比例与反应时间的关系如图3所示。在图3中，同一反应时间内，焦炭粉末的剩余量越小，表明其反应量越多，焦炭越容易发生反应，反应性能越好。在初始的0.5h内，10种焦炭的反应量较大，经过1h反应后，焦炭E剩余量最少。在反应1.5h后，焦炭E的剩余量不再发生....

图4 焦炭样的拉曼谱图

通过拉曼分析研究焦炭基质结构的变化，谱图分峰拟合结果如图4所示。可以看出，试验曲线中有2个明显的振动区间，分别为1350cm-1附近的D峰和1580cm-1附近的G峰。G峰是结构中规则的石墨结构引起的，D峰则是石墨结构中存在的缺陷引起的，但两种峰之间存在较大的重叠部分，需对振....

本文编号：4049983