[发明专利]一种焦炭基因库的建立方法及其应用

权利要求书

1.一种焦炭基因库的建立方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)获取具有不同成分信息的焦炭样品；

2)分别获取各焦炭样品的焦炭样品基因信息，所述焦炭样品基因信息包括：

该焦炭样品的微观信息；

该焦炭样品的介观信息；

该焦炭样品的宏观信息；

3)建立包括各焦炭样品的成分信息和各焦炭样品对应的焦炭样品基因信息的对应关系的数据库，得到焦炭基因库。

2.根据权利要求1所述的焦炭基因库的建立方法，其特征在于，所述微观信息包括：

测定出的焦炭样品的组织分子结构信息；

通过第一性原理计算得到的焦炭样品中各光学组织的反应能力信息；

通过第一性原理计算得到的焦炭样品中各光学组织的反应路径信息；

通过第一性原理计算得到的焦炭样品中各光学组织的反应过程信息；

通过第一性原理计算得到的焦炭样品中各光学组织的分子结构信息；

通过第一性原理计算得到的焦炭样品中各光学组织的力学性能信息。

3.根据权利要求2所述的焦炭基因库的建立方法，其特征在于：

焦炭样品组织分子结构信息通过采用以下方法中的任意一种或多种测定得到：傅里叶变换红外光谱分析法、高分辨率透射电子显微镜分析法、X射线光电子能谱分析法、拉曼光谱分析法、¹³C核磁共振波谱分析法或X射线衍射谱分析法；

利用分析得到的焦炭样品的组织分子结构信息搭建分子模型，再通过Materialsstudio软件模拟分子模型的气化反应路径，进而计算得到焦炭样品中各光学组织气化反应的反应能力信息、反应路径信息、反应过程信息、反应过程中的分子结构变化信息以及力学性能信息，其中，气化反应包括焦炭样品的组织分子的分子模型与CO₂的气化反应、焦炭样品的组织分子的分子模型与H₂O的气化反应、碱金属催化作用下焦炭样品的组织分子的分子模型与CO₂的气化反应计算、碱金属催化作用下焦炭样品的组织分子的分子模型与H₂O的气化反应。

4.根据权利要求1所述的焦炭基因库的建立方法，其特征在于，所述介观信息包括：焦炭样品的组成信息、焦炭样品的显微组分信息、焦炭样品的微区形貌信息、焦炭样品的微区组分的反应性信息、焦炭样品的显微硬度信息和焦炭样品的焦炭碳基质微孔结构表征信息。

5.根据权利要求4所述的焦炭基因库的建立方法，其特征在于：

采用国标GB/2001-2013对焦炭样品进行工业分析，并采用重液分离法获取焦炭样品中的光学组织成分，得到焦炭样品的组成信息；

采用偏光显微镜对焦炭样品进行观察分析，得到焦炭样品的显微组分信息；

采用光学显微镜或扫描电子显微镜对焦炭样品进行观察分析，得到焦炭样品的微区形貌信息；

采用差热分析法对焦炭样品进行分析，得到焦炭样品的微区组分的反应性信息；

采用显微硬度仪对焦炭样品进行分析，得到焦炭样品的显微硬度信息；

采用BET检测分析法对焦炭样品的微孔孔径分布和比表面积检测分析，得到焦炭样品的焦炭碳基质微孔结构表征信息。

6.根据权利要求1所述的焦炭基因库的建立方法，其特征在于，所述宏观信息包括：

焦炭样品的宏观反应性信息、焦炭样品的反应后强度信息、焦炭样品的抗碎指数信息、焦炭样品的抗磨指数信息、焦炭样品的燃烧性信息、焦炭样品的宏观气孔结构信息和焦炭样品的气孔壁厚度信息。