张志军，王 露，李 浩

（中国矿业大学（北京） 化学与环境工程学院，北京 100083）

0 引 言

在我国能源体系中，煤炭是储量最大的不可再生能源，同时也是重要的基础能源和工业原料［1-2］。正确认识煤的分子结构特征对实现煤炭合理利用及高效转化具有重大意义。 许多现代分析测试技术可用于研究煤的结构特征，如傅里叶红外光谱（FTIR）、X 射线衍射（XRD）、X 射线光电子能谱（XPS）、拉曼光谱、核磁共振碳谱（13C-NMR）和高分辨率透射镜（HRTEM）等。 近半个世纪以来，国内外煤炭研究学者们致力研究煤的结构与性质，发现煤中有大量的亲水基团和缩合芳环，且随着变质程度的升高，煤中芳香环数增加而脂肪结构不断减少［3-5］。 同时，学者们利用化学试验研究和现代测试技术对煤的分子结构进行研究，提出了130 多种煤的大分子结构模型［6］，例如，著名的Wiser 模型［7］、Given 模型［8］、Shinn 模型［9］等。 这些结构反映出不同变质阶段的煤分子结构，在一定程度上解释了煤的浮选、溶胀裂解以及气体吸附等行为［10-13］。 随着近几年计算机技术的快速发展，在研究复杂的分子结构及体系时，计算化学对试验的辅助及应用越来越成熟［14-15］。 构建煤的分子模型是对其进行分子模拟的基础，通过分子模拟计算获得煤的合理分子结构可为进一步选择浮选药剂提供理论基础。

以淮北矿业集团青东煤矿煤为研究对象，通过工业分析、元素分析、13C-NMR、XPS 等测试对其分子结构进行分析，建立青东煤的单个大分子结构模型及聚集态结构模型。 为寻找单……