文献类型：期刊文章

作　　者：贾廷贵[1,2] 李璕[1] 曲国娜[1] 李伟[3] 姚海飞[3,4,5] 刘廷方[6]

JIA Ting-gui;LI Xun;QU Guo-na;LI Wei;YAO Hai-fei;LIU Ting-fang(Institute of Mining and Coal,Inner Mongolia University of Science and Technology,Baotou 014010,China;School of Safety Science and Engineering,Liaoning Technical University,Fuxin 123000,China;Mine Intelligent Ventilation Division of China Coal Research Institute,Beijing 100013,China;School of Emergency Management and Safety Engineering,China University of Mining and Technology(Beijing),Beijing 100083,China;National Key Laboratory of Coal Resources Highly Efficient Mining and Clean Utilization(China Coal Research Institute),Beijing 100013,China;Shaanxi Coal Group Shenmu Zhangjiamao Mining Co.,Ltd.,Yulin 719000,China)

机构地区：[1]内蒙古科技大学矿业与煤炭学院,内蒙古包头014010 [2]辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,辽宁阜新123000 [3]煤炭科学技术研究院有限公司矿山智能通风事业部,北京100013 [4]中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院,北京100083 [5]煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室(煤炭科学研究总院),北京100013 [6]陕煤集团神木张家峁矿业有限公司,陕西榆林719000

出　　处：《光谱学与光谱分析》

基　　金：国家重点研究计划项目(2017YFC1503102);内蒙古自治区自然科学基金项目(2020MS05010);内蒙古自治区高等学校科学研究重点项目(NJZZ21025)资助。

年　　份：2021

卷　　号：41

期　　号：11

起止页码：3363-3369

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2020、CAS、CSCD、CSCD2021_2022、EI、IC、JST、PUBMED、RCCSE、SCIE、SCOPUS、WOS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：为研究煤样的化学结构特征随煤样变质程度加深的演化规律,采用傅里叶变换红外光谱与分峰拟合技术研究了5种不同变质程度煤样的官能团分布特征,并依据其结果计算了结构参数。结果表明:不同变质程度煤样的化学结构特征存在明显差异,但随煤样变质程度加深,其演化规律整体趋势相似,即相对具有较高活性的官能团逐渐减少,较为稳定的官能团逐渐增加,煤样的化学结构整体向稳定、有序发育。在羟基官能团方面,游离羟基逐渐减少,而羟基与芳环中π电子云间形成的羟基-π氢键逐渐增加,羟基自缔合氢键是煤中羟基氢键的主要类型,其相对含量在40%~55%内波动,羟基醚氧氢键与环状缔合氢键整体呈减少趋势。在脂肪烃结构方面,实验煤样中亚甲基的相对含量均高于甲基与次甲基,说明煤中脂环结构与脂链结构较为发达;而结构参数A(CH2)/A(CH3)先增后减,说明由甲基、亚甲基与次甲基构成的脂肪链在低变质程度煤样中有发育趋势,在中、高变质程度煤样中开始断裂,脂肪链总体长度呈先增长后缩短趋势,但支链数量整体上却呈先减后增趋势。在含氧官能团方面,芳香酯减少,活性较高的羧基逐渐减少,羰基在低、中变质程度煤样中相对含量的变化较小,而在高变质程度煤样中的相对含量明显减少;酚中C—O的相对含量呈先增后减趋势,芳基醚与烷基醚的相对含量逐渐增加,并成为无烟煤中的主要含氧官能团。在芳香烃结构方面,苯环取代以三取代为主,结构参数farC与DOC逐渐变大,说明煤中芳香体系增大,芳香结构缩合程度逐渐增强,无烟煤中芳香结构的缩合程度远强于其他煤样。

关 键 词：煤  傅里叶变换红外光谱 官能团 结构参数 变质程度

分 类 号：X936[安全科学与工程类]