连露露,秦志宏,李春生,杨小芹,林 喆

(中国矿业大学 化工学院，江苏 徐州 221116)

从分子水平上认识煤结构、煤反应性及煤形成过程中的变化规律是煤科学研究的热点之一。众多学者基于原煤的元素组成和结构参数构建了相应的煤结构模型[1-9]，但考虑到煤组成和煤结构的高度复杂性，这种建立在原煤基础上的煤结构模型明显粗糙，只能反映原煤这种广泛意义上的结构平均，而不能细致反映出煤中不同族组分的结构特点及差别，其代表性明显不足。

笔者[10]提出认知煤结构应采用“模糊/精细论”的思想方法，即利用全组分分类法对煤这一复杂体系进行“种属”划分，然后各个击破，再分别对仍然复杂的各种“属”采用模糊方法进行较细致的解析，最后统一到煤组成结构的大系统中，从而在宏观层面解决对煤组成结构的系统认知难题，并由此创立了煤嵌布结构模型理论。通过对煤的CS2/NMP混合溶剂萃取液进行多次反萃取操作，将煤在常压室温下分离成了组成、结构和性质完全不同的4种族组分，指出煤是由这些族组分以物理尺度为100 nm左右的颗粒互相嵌布而成，这些颗粒包括疏中质组(LMC)，密中质组(DMC)和重质组(HC)3类族组分，而第4类族组分轻质组(LC)则以小分子方式在这些颗粒间起着桥联作用。每种颗粒型族组分都由骨架部分和小分子部分所组成;其中骨架部分由若干个大分子聚集形成，而赋存型有机小分子充填在这些骨架结构中。进一步研究发现，不同的族组分颗粒不仅在组成结构上存在显著差异，而且还表现出完全不同的反应性能。……