聚磷酸铵/蒙脱土纳米复合物煤自燃阻化性能

许宇龙, 许德鑫, 张兰君, 何文静, 侯倩倩, 于召伟

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江苏海洋大学学报(自然科学版) ›› 2025, Vol. 34 ›› Issue (01) : 89-96.

聚磷酸铵/蒙脱土纳米复合物煤自燃阻化性能

  • 许宇龙, 许德鑫, 张兰君, 何文静, 侯倩倩, 于召伟
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摘要

煤炭自燃严重威胁我国煤炭资源安全开采和有效利用,阻化剂作为煤自燃防治最有效的方法,一直是煤自燃防治领域研究的热点。随着纳米技术的发展,聚合物/纳米复合物阻燃材料开始大量涌现,APP/MMT(聚磷酸铵/蒙脱土)纳米复合物因具有极其优良的阻燃特性,在材料阻燃领域早已被广泛研究和应用,然而该类材料在煤自燃领域的应用尚未有报道。为此,采用原位聚合方法制备了APP/MMT纳米复合物煤自燃阻化剂并利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对制备出的阻化剂进行分析。结果显示制备的复合物均为Ⅰ型APP/MMT复合物,且MMT含量会影响复合物的结构。采用TG-DSC热分析实验、低温氧化实验、FTIR红外光谱测试及EPR自由基测试对比研究该种阻化剂的煤自燃阻化性能。结果表明该阻化剂能显著降低煤氧化过程中的放热量,减少CO生成浓度,并起到抑制自由基作用,当阻化剂中MMT质量分数为3%时其煤自燃阻化效果最佳,其阻化率高达77%。研究表明该种APP/MMT纳米复合物具有良好地防治煤自燃效果,为煤自燃阻化剂研究提供新的思路和方法。

关键词

煤自燃 / 聚磷酸铵 / 蒙脱土 / 阻化剂 / 自由基反应

中图分类号

TD752.2

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许宇龙, 许德鑫, 张兰君, 何文静, 侯倩倩, 于召伟. 聚磷酸铵/蒙脱土纳米复合物煤自燃阻化性能. 江苏海洋大学学报(自然科学版). 2025, 34(01): 89-96

基金

国家自然科学基金资助项目(52004104,22208132); 江苏高校“青蓝工程”资助项目; 连云港市521工程项目(LYG06521202323); 江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX2023-73)

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