基于现代仪器对宁东煤的微观结构分析

作者：赵俊平; 周维国; 祝朝阳; 陈栓俊

来源：洁净煤技术, 2023, S2: 29-34.

DOI：10.13226/j.issn.1006-6772.22072503

• 热解
• 热重质谱联用技术
• 热解机理
• 宁东

宁东煤炭储量可观，基于双碳背景的煤低碳高效利用是宁东煤面临的重要转型问题。对煤微观结构的正确认识是煤炭低碳高效清洁利用的关键。选用宁东典型矿区煤的5种煤作为研究对象，利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)等现代仪器光谱技术对宁东煤的微观结构进行分析。在此基础上建立宁东煤的简化结构特征。结果表明：不同煤种之间分子结构的差异主要存在于连接碳层结构的脂肪碳和碳层结构的尺寸；随着H/C的增加，煤中碳层结构上的脂肪链I2增加，微晶碳层横向尺寸La降低，微晶结构发生缩聚反应，使得碳层间距d002增大，层高Lc降低。宁东煤的分子结构可简化为由短程碳层构成，这些小尺寸的碳层通过无定形或脂族碳连接。X衍射数据的γ峰可计算碳层间无定形碳或脂族碳相对含量1/fa,002峰可计算碳层结构层间距d002和层高Lc;拉曼结构参数可计算碳层的横向尺寸La;红外结构参数可计算悬挂在碳层上官能团相对量I2。上述研究结果为宁东煤炭资源低碳清洁高效的开发利用提供理论基础。