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接触变质作用对煤基石墨烯量子点的影响研究
引用本文:樊江涛,唐跃刚,宋晓夏,王绍清,李瑞青,董敏.接触变质作用对煤基石墨烯量子点的影响研究[J].地质论评,2022,68(6):2277-2289.
作者姓名:樊江涛  唐跃刚  宋晓夏  王绍清  李瑞青  董敏
作者单位:中国矿业大学(北京),北京,100083;太原理工大学,太原,030024;山西省地质矿产研究院,太原,030001
基金项目:本文为自然科学基金“煤中石墨烯结构的赋存分布与热演化规律及其影响因素研究”(编号:No. 41872175)、山西省地质勘查基金项目“山西省可制备石墨烯煤炭资源调查评价”(编号:2019- 25)、山西煤田地质局课题“沁水煤田高变质无烟煤制备石墨烯的可行性研究”(编号:2019- 9)的成果
摘    要:为研究煤的接触变质作用对煤基石墨烯量子点性质的影响,以形成于深成变质、区域岩浆变质的煤为对比,采用氧化剥离法进行煤基石墨烯量子点的制备,并利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、荧光光谱(PL)对原煤及制备产物的结构进行分析。实验结果表明,随煤级升高,脱灰煤的结构缺陷减少,芳香片层逐渐增大,晶体结构向有序化方向进行。以煤为碳源制备而成的量子点,粒度均一性良好,并随煤级升高粒径有更大的趋势。碳元素以 C—C/C—H 形式为主,氧主要存在于碳氧官能团中,C∶O≤7∶3,且氧含量随煤级升高而升高。在紫外光(λ=297 nm)的照射下,样品散发蓝色荧光,且在煤级较低时荧光强度较大,并随煤级升高逐渐降低。相较于深成变质、区域岩浆变质形成的煤,接触变质作用形成的煤,产物具有更多的 COO— 结构,而 C==O 键含量降低;荧光强度在煤级较低时的上升趋势更为明显,并在高阶烟煤达到最大;受接触变质作用影响的煤,具有更加规则的石墨化结构。

关 键 词:  煤的变质作用  石墨烯量子点  氧化剥离法
收稿时间:2022/1/20 0:00:00
修稿时间:2022/7/6 0:00:00

Effect of contact metamorphism on coal- based graphene quantum dots
FAN Jiangtao,TANG Yuegang,SONG Xiaoxi,WANG Shaoqing,LI Ruiqing,DONG Min.Effect of contact metamorphism on coal- based graphene quantum dots[J].Geological Review,2022,68(6):2277-2289.
Authors:FAN Jiangtao  TANG Yuegang  SONG Xiaoxi  WANG Shaoqing  LI Ruiqing  DONG Min
Affiliation:China University of Mining and Technology ( Beijing ), Beijing, 100083;Taiyuan University of Technology, Taiyuan, 030024; Shanxi Geological and Mineral Research Institute, Taiyuan, 030001
Abstract:
Keywords:coal  coal metamorphism  graphene quantum dots  oxidation stripping method
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