李潇峰 张守玉 李 昊 吴渊默 吕俊复 孙梦圆 常 明 胡 南

(1.上海理工大学能源与动力工程学院，200093 上海；2.清华大学能源与动力工程系，100084 北京；3.长春工程学院，130012 长春)

0 引 言

我国褐煤资源具有储量大、分布集中、埋藏浅的优点，是一种具有较大发展潜力的能源[1-3]。但褐煤的高含水率、高灰分、高含氧量、易自燃、难储运的特点极大地限制了其应用[1，4-5]。因此，对褐煤进行提质处理，改善其能量密度和结构，有利于褐煤的进一步加工利用[6-7]。水热处理过程由于可以降低褐煤内水分含量、提高煤阶，受到广泛的关注[8-9]。

关于水热处理后褐煤的理化性质变化，国内外学者已经进行了一定研究。WU et al[10]发现水热处理后，褐煤的水分和挥发性物质含量降低，固定碳增加。葛立超等[9]通过对三种褐煤进行水热处理，发现水热处理后褐煤中的活性基团分解形成的气体可以促进孔隙结构的发展。LIU et al[11-12]对不同褐煤进行水热处理，发现水热处理可以有效地脱除褐煤内的含氧官能团，增加煤水接触角。LI et al[13]利用ReaxFf MD模拟研究褐煤水热处理机理，发现水可以与褐煤形成氢键，破坏褐煤内分子间相互作用，高温下解离出的H自由基可以抑制交联反应的进行。综上所述，国内外关于水热过程中褐煤的结构演变已有初步的研究，但在处理过程中微观结构演变的详细信息、去除机理以及特征官能团的半定量检测等方面的研究仍显不足，有待进一步探索。

因此，本实验以伊敏褐煤为研究对象，对其进行不同温度(150 ℃～300 ℃)下水热处理，采用傅立叶红外光谱(FTIR)和拉曼光谱(Raman)测试煤样的结构参数和特征官能团等，进而讨论水热过程中褐煤微观结构的演变规律。……