摘要:

对柳林3#镜煤吡啶抽提残煤(LLR)进行了13C CP/MAS NMR和XPS分析,结合元素分析和工业分析,构建了其大分子模型.LLR结构中芳香部分以蒽为主,脂肪结构主要以脂肪侧链的形式存在,氧原子分别以醚键、羟基和羰基形式存在,氮原子以吡咯和吡啶的形式存在.运用13C NMR预测软件ACD/CNMRpredictor计算了大分子结构模型的13C化学位移.与实验13C NMR谱图相比较,对LLR的大分子结构模型进行了修正,获得了13C NMR计算谱能和实验谱图吻合较好的大分子结构模型.采用分子模拟对LLR化学结构模型进行能量优化,结果表明,大分子结构的能量按其大小排序主要为范德华能、键扭转能、键角能与键伸缩能.芳环之间的平行排列在该结构模型中占有很小的比例.最后通过添加周期性边界条件得到该煤的密度为1.22 g/cm3.量子化学半经验方法(PM 3)模拟结构表明,脂肪侧链中的C-C键较长,因而活性较高;边缘碳原子带有较多的负电荷,易于发生氧化反应;芳香碳原子所带电荷较少,稳定性很高.

摘要:

结合兖州煤的工业分析与元素分析及13C CP/MAS NMR实验结果构建了其大分子结构模型；芳香化合物以苯为主；脂肪结构以脂肪侧链、环烷烃和氢化芳环的形式存在,且甲基、亚甲基和次甲基的含量相当；17个氧原子分别以羧基、羰基与羟基型式存在；三个氮原子分别以吡啶与吡咯的形式存在；五个硫原子以噻吩型硫的型式存在.采用分子力学(MM)和分子动力学(MD)对兖州原煤化学结构模型进行能量最小化模拟,显示稳定大分子结构的主要能量按大小排序依次为范德华能、键扭转能、键角能与键伸缩能；分子内芳香层片之间的π-π相互作用,使其以近似平行的方式排列.量子化学半经验方法(AM1)模拟结果表明,羰基碳原子相连的C-C键的活性比较高；模型中与S相连的C原子、边缘C原子都有较多的负电荷,易于发生氧化反应,而芳香碳原子所带电荷较少,稳定性很高.

摘要:

利用浮沉离心法得到了神东原煤的镜质组(SDV),并对其进行了固体13C-CP/MAS NMR测试和元素分析.由13C-NMR实验得到了SDV中碳原子的结构分布特征和12种结构参数.结果表明,在SDV的结构中芳香碳原子的存在形式主要是缩合程度为2的萘,其余则是以苯环和含杂原子的芳香环.利用结构参数和元素分析的结果构建了SDV的大分子结构模型,并运用13C-NMR预测软件ACD/CNMR predictor计算了SDV大分子结构模型的13C化学位移.根据计算结果对SDV的大分子结构模型进行了修正,获得了能和实验谱图吻合较好的大分子结构模型.

摘要:

为分析变质程度对CH4吸附行为的影响,构建了肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤和无烟煤等5种不同变质程度煤的大分子结构模型,采用巨正则系综蒙特卡洛方法(GCMC)研究了CH4在5种不同变质程度煤中的吸附行为.研究结果表明,CH4吸附能力强弱顺序为无烟煤、贫煤、瘦煤、焦煤、肥煤,均为范德华能与静电能的相互作用,且吸附相稳定性差别不大;CH4分子吸附量均随温度增加线性减少,减少幅度相近;CH4分子吸附量均随含水率增加而线性减少,且煤变质程度越低,含水率对其CH4分子吸附量影响越大;CH4与H2O同时吸附时,均呈现CH4分子吸附量极小,且不再符合Langmuir等温吸附特征现象.煤层瓦斯含量与煤变质程度有关,受水分影响较大,且煤变质程度越低影响越显著,温度改变对不同变质程度煤层瓦斯含量影响几乎相同.