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煤的结构与化学族组成研究

煤的结构与化学族组成研究

煤的有机质大分子结构复杂,利用有机溶剂溶胀煤后具有类似橡胶一样的弹性,表明煤具有网状的分子骨架结构。CS2/NMP 混合溶剂可以抽提出某些烟煤近70%的有机质,但对褐煤和无烟煤抽提率却较低,说明煤分子的结合方式以及网络骨架模型可能与煤种煤阶相关。从分子水平上和化学键微观层面揭示不同变质程度煤的弱键合结构以及大分子团簇间的结合形式,完善煤的物理和化学结构模型,有助于更深入认识煤的大分子结构。同时,还将为煤炭热转化技术工程开发与应用提供理论依据与数据基础。

  课题组利用环己酮回流抽提与NMP/CS2混合溶剂超声辅助抽提组合技术最大化提取不同变质程度煤中的可溶组分。结合液相萃取与柱层析精细分离技术从分子交联层面将可溶质划分为七种不同结构的化学族。在深入研究原煤及七种族组分物化结构的基础上研究不同变质程度煤中可溶性大分子团簇中芳环、桥键、侧链类型,明确团簇间、团簇与难容大分子网络骨架的结合状态。建立煤化学族组成的高效分离方法,推测煤在溶解过程的解离行为,并构建煤的化学与物理结构模型。 

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