华思维，杨文斌，闫金超，舒家兴，孙 澳，李 伍

(中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州 221116)

0 引言

煤是我国重要的一次能源，在2020年我国煤碳消费总量为38.6亿t，在一次能源中占比55.3 %。由此可见，在短期内煤依然在我国的一次能源中占据主体地位。而煤是亿万年前大量植物埋在地下慢慢形成的，是植物遗体经过生物化学作用和物理化学作用而转变成的沉积有机矿产，是多种高分子化合物和矿物质组成的混合物。在这样的形成条件下，煤的结构将会受到多种因素的影响，例如成煤的原始植物、沉积环境条件及地质构造情况等。所以煤的结构是极其复杂的。而对煤大分子结构的研究能让人们从分子结构上进一步认识和了解煤的性质，使人们可以更加科学合理的利用煤。煤是非均一的复杂组成物质，其芳香层片呈有序或无序排列，随着煤级的增加，芳香层片的尺寸和堆垛层数逐渐增加。但因煤组成和结构复杂，成煤的环境不同以及分析方法的局限性，迄今为止，煤的化学结构仍处于研究阶段。目前普遍认为，低煤级煤的结构几乎是无序的，随着煤化作用的进行，煤的结构向有序化演变[1]。

煤大分子基本结构单元是由煤大分子芳香结构体系之间相互作用形成的[2]。这种基本结构单元是认识煤大分子如何形成聚集态结构以及煤中纳米孔隙结构形成与煤大分子结构之间关系的切入点[3]。对煤大分子基本结构单元的特征，国内外研究者应用XRD、Raman、以及HRTEM等直接或间接的观察方法进行了大量的研究，取得了诸多新的认识。……