摘要

为构建阳煤某矿无烟煤大分子结构模型,利用工业分析、元素分析、核磁共振(13C-NMR)、X射线光电子能谱(XPS)等测试手段,对其分子结构进行表征。结果表明:该煤样桥周碳比为0.38。该煤大分子结构中芳香结构单元包含3个萘、6个蒽,1个芘和1个苯并芘;脂肪结构以短烷基侧链和环烷烃的形式存在;杂氧原子以4个羟基,2个甲氧基、5个醚氧键、1个羰基以及1个吡啶,2个吡咯,1个季氮构成;初步构建了阳煤某矿无烟煤分子模型,其分子式为C207H162O12N4,相对分子质量为2 894。对无烟煤大分子结构模型进行优化,总能量由2 703.08 kJ/mol降低至890.86 kJ/mol。将15个煤大分子模型构建成聚集态结构模型,研究CO2、CH4、N2的孔隙结构分布特征,从孔隙分布特征角度分析,该无烟煤对3种气体的吸附能力由强至弱分别为CO2、N2、CH4。