Исследование молекулярной структуры асфальтенов каменнноугольного пека
С.А. СОЗИНОВ, С.Ю. ЛЫРЩИКОВ, В.Ю. МАЛЫШЕВА, Л.М. ХИЦОВА, Л.В. СОТНИКОВА, О.С. ЕФИМОВА, А.Н. ПОПОВА, З.Р. ИСМАГИЛОВ
Федеральный исследовательский центр угля и углехимии СО РАН, Кемерово, Россия sozinov71@mail.ru
Ключевые слова: каменноугольный пек, асфальтены, состав, молекулярная структура, coal-tar pitch, asphaltene, composition, molecular structure
Страницы: 643-650
Аннотация
Исследован структурно-групповой состав асфальтенов каменноугольного пека методами ядерного магнитного резонанса, ИК-спектроскопии, термического анализа и хромато-масс-спектрометрии. Показано, что углеводородный скелет средней гипотетической макромолекулы асфальтенов может рассматриваться как совокупность конденсированных ароматических ядер переконденсированного типа из семи колец, которые имеют алкильные заместители и соединительные мостики, состоящие в среднем из двух атомов C. При этом в предполагаемой структуре содержится один атом S в среднем на 500 атомов C, N или О - на 50 или 167 атомов C соответственно, и один атом H на два атома C. Соотношение различных структурных единиц в порошке асфальтенов следующее: на одну S-содержащую структуру приходится 4-5 N- и 1.3-1.7 O-содержащие структуры. Атомы S содержатся в тиофеноподобных, термически стабильных фрагментах структуры и переходят в коксовый остаток. Кислород входит в состав термически нестабильных карбоксильных и фенольных групп, разлагающихся с выделением CO2 при нагревании выше 300 °С, а также в состав ароматических эфиров, переходящих в коксовый остаток. Результаты исследования структурно-группового состава, полученные различными методами, хорошо согласуются и в дальнейшем позволят смоделировать структурную единицу молекулы асфальтена.
DOI: 10.15372/KhUR2019185 |