运用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)及13C核磁共振谱等方法,分析研究了小保当煤富镜质组分离物(XV)和富惰质组分离物(XI)的大分子结构.研究结果表明,小保当煤中氧元素主要是以羰基、醚键、醚氢键、羟基环氢键等形式存在,XI结构中的羰基氧含量高于XV结构;氮元素主要以吡啶型氮(N6)和吡咯型(N5)的形式存在,XPSS(2p)谱信号极弱,在构建平均结构模型时不考虑硫的赋存形式.XV和XI的芳碳率分别为57.91%和66.02%、桥碳和周碳之比分别为0.17和0.33、脂肪碳和芳香碳之比分别为0.97和0.71;XV较XI含有较多的链状或者环状脂肪结构,XV结构中芳香核以苯和萘为主,平均尺寸为0.448nm,平均缩合环数为2.68;XI结构中芳香核以萘和蒽为主,平均尺寸为0.676nm,平均缩合环数为3.03.2种煤大分子结构的分子式分别为C170H150O40N2与C192H136O37N2,利用所构建的分子结构模型可进一步研究煤的热解、孔隙结构演化及煤层气吸附等机理.

商洛学院科研基金项目(23SKY002);南水北调中线水源地生态环境技术研究创新团队项目(SK2017-44)

邹晓艳,李焕同,朱志蓉,等.小保当富镜煤与富惰煤大分子结构模型构建及分子模拟[J].中国煤炭,2024,50(4):105-114.