2023年 第01期
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纺丝沥青的性质决定其能否连续、稳定工业化生产沥青基碳纤维，也是影响碳纤维性能的重要因素，而合成方法是调控纺丝沥青性质的重要手段。对比传统热缩聚法，氯化-脱氯化法可以从分子维度调控合成，以制得纺丝性优异的沥青前驱体。迄今，针对采用热缩聚法和氯化-脱氯化法合成的纺丝沥青分子结构特征差异研究鲜有报道。采用元素分析、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）、基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱（MALDI TOF-MS）及固态核磁共振（13C-NMR）表征纺丝沥青的分子组成与结构，采用平均分子模型方法构建纺丝沥青的分子模型。结果表明，采用氯化-脱氯化法合成的纺丝沥青具有更高的碳含量，且在FTIR中1 490和696 cm-1波长处和XPS C1s中287.1 eV结合能处均表现出特有由氯化反应产生的特征峰；由MALDI TOF-MS和13C-NMR 分析可知，由氯化-脱氯化法合成的纺丝沥青具有更高的聚合度、分子量和芳香度，其平均分子量达857，芳香度达0.87，且纺丝沥青的分子结构更趋向于在一维方向上发展的线性结构。根据表征分析结果，采用Shoolery-Budde提出的平均分子模型，构建了由氯化-脱氯化法和热缩聚法合成的纺丝沥青的分子模型。
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主管
中国煤炭科工集团有限公司
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主办
煤炭科学研究总院有限公司
煤炭工业洁净煤工
程技术研究中心 -
主编
解强
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刊期
月刊
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ISSN
1006-6772
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CN
11-3676/TD
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作者：
- 刘金昌
- 刘琴
- 申辰阳
- 李亚平
- 安小雅
- 解强
- 梁鼎成
单位：
- 中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院
摘要：
关键词：
- 纺丝沥青
- 氯化-脱氯化法
- 热缩聚法
- 分子结构特征
- 平均分子模型
作者简介：
刘金昌（1990—），男，江苏淮安人，副教授，博士。E-mail:liujinchang@cumtb.edu.cn
图表：
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引用格式：
刘金昌，刘琴，申辰阳，等.氯化-脱氯化和热缩聚合成煤液化残渣基纺丝沥青的分子结构特征［J］.洁净煤技术，2023,29(1):33-38.
LIU Jinchang,LIU Qin,SHEN Chenyang，et al.Molecular structure characteristics of spinnable pitch molecules synthesized by the methods of chlorination-dechlorination and thermal polycondensation derived from coal liquefaction residue［J］.Clean Coal Technology，2023,29(1):33-38.
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