不同变质程度煤样化学结构特征FTIR表征

贾廷贵，李 璕，曲国娜，李 伟，姚海飞,4,5, 刘廷方

1.内蒙古科技大学矿业与煤炭学院，内蒙古 包头 014010 2.辽宁工程技术大学安全科学与工程学院，辽宁 阜新 123000 3.煤炭科学技术研究院有限公司矿山智能通风事业部，北京 100013 4.中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院，北京 100083 5.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室(煤炭科学研究总院)，北京 100013 6.陕煤集团神木张家峁矿业有限公司，陕西 榆林 719000

引 言

煤是由大量官能团与化学键构成的复杂分子网络，成煤物质构成与沉积环境致使不同变质程度煤的化学结构特征具有显著差异[1]，而互异的微观结构导致了不同变质程度煤自燃性与生烃能力等方面存在差异[2-4]，研究煤的化学结构特征对煤矿灾害防治、煤炭高效利用具有重要意义。FTIR(Fourier transform infrared spectroscopy)作为一种特征性强、分析快速的现代测试技术，被广泛应用于煤的化学结构特性研究。为研究煤样中官能团的分布特征随煤样变质程度加深的演化规律，冯杰等[5]采用FTIR技术对8种不同变质程度煤样的化学结构差异进行了研究，发现随煤样变质程度加深，芳香氢/脂肪氢比例增大，羟基、羧基、羰基等含氧官能团逐渐减少，并认为醚键是芳环缩合间的重要桥键。郝盼云等[6]采用FTIR技术定量研究了3种不同变质程度煤样中官能团的分布特征，发现随煤样变质程度加深，煤中羟基-π氢键与羟基间形成的自缔合氢键含量增加，并认为这与煤样的芳香度增加、煤样中芳烃的缩合程度加深有关。……