于春梅， 张 楠， 滕海鹏

北京科技大学冶金与生态工程学院， 北京 100083

引 言

煤炭作为一种重要的化石能源， 在我国工业化进程中起着举足轻重的作用。 煤种类多， 结构复杂， 结晶性小， 非均匀性高， 所以将煤分离成简单的化合物， 可以从微观上进行研究。 随着煤微观研究的发展， 目前已经能够相似的表征煤的结构模型。 从1942年开始， 为了获得准确的局部结构信息， 人们提出了超过134种化学、 物理及复杂的结构模型[1]。 然而由于煤的非晶态性质和复杂的分子空间构型， 对煤结构信息的认识还存在大量空间。 芳香碳原子在基本结构单元中与总碳原子数之比被定义为芳香度， 这不仅表示了煤在化学反应中的稳定性， 还代表了煤的等级[2]。 在煤物理结构研究中常用的分析表征方法主要有傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 拉曼光谱(Raman)和核磁共振(NMR)等。 核磁共振技术由于成本较高， 在实际应用上受到限制。 目前FTIR光谱成为煤结构参数定性分析或定量计算最常用的方法[3]。 此外， 基于反褶积计算原理的Raman光谱数据也常用来计算煤的芳香度， 表征煤的成熟度， 也有利于煤微观结构的研究分析[4]。 本工作旨在利用FTIR， Raman检测手段对煤的结构进行研究， 获得能够表征煤化程度的关键信息参数， 从而全面深入地了解煤的结构特征， 同时也可为后续煤及类煤材料结构的研究提供可靠的指导。

1 实验部分

1.1 原料

选取5种烟煤样品， 分别记作HY， HJ， BL， DJ和HK。 将五种煤样放置于105 ℃的烘箱中， 干燥4 h后进行成分分析， 其工业分析和元素分析结果如表1所示。……