咪唑类离子液体中阴离子对新疆褐煤阻燃性能 论文
离子液体作为一种新型的煤炭阻燃剂，通过破坏煤中的活性官能团，从根本上解决了煤自燃的问题。研究采用了两步法合成了四种不同阴离子的咪唑类离子液体，分别为1-丁基-3-甲基咪唑氟化盐([BMIM][F]，Ⅰ)、1-丁基-3-甲基咪唑三氟乙酸盐([BMIM][CF3COO]，Ⅱ)、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM][BF4]，Ⅲ)和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM][PF6]，Ⅳ)。这些离子液体通过核磁共振(NMR)和红外光谱(FTIR)进行表征，结果显示各吸收峰与目标离子液体相符，表明合成的离子液体与预期一致。
为进一步研究这些离子液体的阻燃性能，研究者将它们与新疆褐煤在50℃的条件下作用8小时，随后通过热重技术研究离子液体中阴离子对褐煤的阻燃效果。结果表明，经离子液体处理后，煤样的干裂温度点、着火点和最大失重速率点均有所提高，自燃过程中的失重百分比明显降低。四种离子液体的阻燃能力依次为[PF6]- > [BF4]- >[CF3COO]- >[F]-，这种顺序与阴离子中氟原子数量和离子半径从大到小的变化规律一致。值得注意的是，阴离子中氟原子数量越多，对煤的阻燃作用越显著。
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