瘦煤化学结构表征及分子模型构建
赵海波1
秦乐静2
1.中煤科工集团沈阳研究院有限公司,辽宁 抚顺 113122;煤矿安全技术国家重点实验室,辽宁 抚顺 1131222.中国矿业大学(北京),北京 100083
摘要：为了高效清洁利用高阶煤,以瘦煤为研究对象,通过X射线光电子能谱(XPS)和固体核磁共振碳谱(13C NMR)实验表征方法对瘦煤的元素赋存形态以及碳原子结构进行了表征分析,构建了瘦煤大分子模型,并对其进行结构优化.结果表明:瘦煤分子的芳香结构由 1 个萘、8 个蒽、1 个四连苯、1 个芘、2 个吡啶、2 个吡咯以及 1 个噻吩构成;含氧结构包括 2 个环内氧接脂碳,2 个氧取代芳碳以及 1 个羰基碳;脂肪烃则由 2 个脂甲基、3 个芳甲基、2 个亚甲基以及 4 个次甲基组成;最终构建的瘦煤大分子模型为C200H140O5N4S;初始模型经优化后,煤分子的价电能和非键能都有所下降,但最终模型中煤分子的价电子能比非键能要高,是总能量的主要部分;从煤表面对不同气体所能提供的吸附空间角度来讲,煤中CO2 气体的吸附优势要强于CH4 气体.
关键词：煤化工瘦煤化学结构表征大分子模型分子模型构建吸附空间
分类号：TD712(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(52104247)辽宁省自然科学基金资助项目(2022-MS-463)
论文发表日期：2024-04-20
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 19-25 )
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