用^13C—NMR及DEPT技术分析气煤加氢产物中沥青烯段分的组成结构

用＾１３Ｃ－ＮＭＲ及ＤＥＰＴ技术，对抚顺老虎台气煤吡啶抽提残煤热解加氢产物中沥青烯段分进行了表征。结果表明：各组分平均分子结构中的芳环并非完全缩聚，而且有亚甲基或联苯型键所连接的小芳香单元。计算得到了各组分的平均分子结构中含有的芳香环数、芳核片数和平均取代度。这些结果对于推断原始煤的大分子结构具有参考价值。     

~1H－NMR对气煤吡啶抽提残煤热解加氢产物的结构分析

用￣１Ｈ－ＮＭＲ结合元素分析和分子量测定等方法，对抚顺老虎台气煤吡啶抽提残煤的热解加氢产物进行了表征。结果表明：各组分具有氢化芳环和杂环化合物的开链结构。求得了各组分的平均分子结构中含有的芳香环数和平均取代度。这些结果对于推断原始煤的大分子结构具有参考价值。     

用（13）~C－NMR及DEPT技术分析气煤加氢产物中沥青烯段分的组成结构

用１３￣Ｃ－ＮＭＲ及ＤＥＰＴ技术，对抚顺老虎台气煤吡啶抽提残煤热解加氢产物中沥青烯段分进行了表征。结果表明：各组分平均分子结构中的芳环并非完全缩聚，而且有亚甲基或联苯型键所连接的小芳香单元。计算得到了各组分的平均分子结构中含有的芳香环数、芳核片数和平均取代度。这些结果对于推断原始媒的大分子结构具有参考价值。     

煤的溶胀技术研究进展

本文综述了煤溶胀技术的研究进展，着重讨论了煤的非共价键作用力，溶剂、煤化程度、煤的预处理及煤中的可溶组分对煤溶胀的影响，煤的溶胀机理和动力学以及溶胀技术在煤分子结构研究中的应用。最后指出随着溶胀技术研究的深入，可望了解煤的分子结构及实现煤的高效洁净转化。     

基于色谱方法的煤沥青指纹图谱构建

煤沥青成分极其复杂,其中含有分子量较大的多环芳烃及其氧化产物等组分。不同来源的原料煤及生产工艺得到的煤沥青在芳构化程度、组成、性质、分子结构等方面皆差别很大。该文分别采用气相色谱-质谱(GC-MS)、裂解/气相色谱-质谱(Py/GC-MS)和高效液相色谱(HPLC)手段,为煤沥青指纹图谱库的构建发展了普适、稳定、简单的分析方法。在GC-MS方法中采用常用的HP-5MS柱,在线性温度梯度条件下分析,得到33个组分的色谱图,方法对不同样品的稳定性良好。采用裂解/气相色谱-质谱方法研究探讨了较高温度下组分结构和组成的变化,对于沥青产品的加工以及老化研究具有借鉴意义。在HPLC方法建立过程中,采用最常用的C_(18)柱反相色谱分离模式,以甲醇/水为流动相,在线性梯度条件下建立方法,针对不同样品可以得到41个组分的稳定色谱峰。基于该文的方法,可为进一步建立煤沥青的指纹谱图库,以及进一步完善煤沥青的评价方法,开发煤沥青的新用途提供理论基础数据。     

用X射线研究煤中大分子的结构

煤的大分子结构可用化学方法和物理方法进行研究。在化学方法中,煤结构统计分析法占有重要地位,但其结果存在一定统计误差。本文研究了一系列不同级别煤的高角X射线散射强度,结果表明,随煤级别增高,煤大分子结构的X射线参数的变化是连续的。显然,这一工作对于研究煤中大分子的结构是很有意义的。     

应用煤的大分子结构理论进行煤化学实验教学

以煤的大分子结构理论为指导,设置煤化学实验的教学内容,开展实验教学。实验项目的开设以工业分析、元素分析和发热量测定为顺序。教学过程采用主、副板书结合,引导学生运用煤的大分子结构理论分析煤的组成和性质,对比讨论不同煤样的实验结果。这种教学方式突出了煤的大分子结构理论的中心地位,构建了“煤的生成-煤的结构-煤的性质”的知识体系。可循序提高学生的思维能力,即：先整体把握煤的水分、挥发分和固定碳含量随煤化程度的变化规律,再细化分析煤中C、H、O元素在不同煤化阶段的变化特点,最后综合评价煤中可燃质与不可燃质对煤热值的影响。     

热解和加氢热解煤焦油的组成和煤结构的关系

用色谱质谱联用技术测定了兖州烟煤和红庙褐煤在氮气下热解和加氢热解焦油的组成。在４５０℃～６５０℃的温度范围内考察了温度对热解和加氢热解苯类、酚类、萘类化合物产率的影响。结果表明兖州煤热解和加氢热解焦油中的正构烷烃以Ｃ８～Ｃ１０占优势，红庙煤中以Ｃ１７～Ｃ２０占优势。从热解产物看兖州煤和红庙煤的主体分子结构有着显著差别，兖州煤主要以稠环芳烃为主，其中的氧以氧杂环的形式掺杂在稠环结构中；红庙煤含有较多的酚羟基、酮、醚等官能团与碳骨架相连。加氢热解可以有效的脱除焦油中含氧、含硫官能团，改善焦油质量。     

煤液化沥青分析表征及结构模型

对从煤液化残渣中萃取出的沥青类物质进行了固体13C-CP/MAS NMR分析、元素分析、红外光谱分析(FT-IR)和光电子能谱(XPS)分析,得到煤液化沥青的芳香结构单元信息及相关结构参数信息。结果表明,煤液化沥青芳香桥碳与周碳之比为0.115,芳香碳原子的存在形式以苯结构为主;脂肪结构多以甲基和环状亚甲基形式存在;氧主要以羰基、酯基的形式存在;氮主要以吡咯的形式存在。利用结构参数和分析表征结果构建了煤液化沥青的大分子结构模型,并运用13C-NMR预测软件ACD/CNMR Predictor计算了煤精制沥青大分子结构模型的13C化学位移。根据计算结果对大分子结构模型进行了修正,获得了与实验谱图吻合较好的大分子结构模型。     

两种溶剂精制煤(SRC)的组成和结构 Ⅱ.芳烃馏份的核磁共振波谱及FT红外光谱分析

利用~(13)C-,~1H-n.m.r.(包括多脉冲自旋回波~(13)C-n.m.r.)及FT红外光谱对大同和抚顺两种煤的SRC芳烃馏份进行了分析。对芳烃样品的有关谱图进行了定性分析,并采用~(13)C-,~1H-o.m.r.联合推导平均分子结构的方法计算了各样品的平均结构参数。研究表明,两种煤SRC芳烃的组成结构有显著差别:抚顺SRC芳烃的芳核具有敞开式构型,稠合芳环数小(约3个),脂环发达。大同煤SRC衍生的两个芳烃馏份都具有较高的芳香度,其中DT-2A环数3-4,缩合度高,含较多的芘和荧蒽的同系物,DT-2B为6芳环的渺位缩合多环芳烃。     

中低变质程度煤显微组分结构的13 C-NMR研究

利用13C-NMR核磁共振技术对中低变质程度煤显微组分（镜质组和惰质组）的分子结构进行了研究,计算了5种煤9个显微组分的13C-NMR结构参数,获得了样品的结构特征及变化规律。结果表明,惰质组结构中芳构化程度要高于镜质组;脂碳数量则少于镜质组,芳环上的烷烃侧链也没有镜质组长;随着煤变质程度的提高,煤分子中芳构化程度不断提高,但惰质组的芳香度随变质程度变化的规律明显不如镜质组;在中低变质阶段,对煤化进程起主导作用的的是芳构化作用而不是环缩合作用,但在惰质组中脂碳断裂形成芳环的现象不明显。惰质组中含氧官能团的总量要低于同等变质程度的镜质组。     

两种烟煤的液化及液化油的组成特征研究

在400℃、30min,7MPa冷氢压条件下两种煤液化结构表明,兖州煤比DECS－6（美国煤）煤更容易液化或共液化,这可能与兖州煤硫含量比较高有关,但DECS－6煤的油收率要高于兖州煤,表明EDCS－6煤容易裂解生成小分子化合物,同时种煤液化油的沸点分布特征基本一致。UV（紫外光谱）特征表明,液化油中单环芳烃主要为烷基取代苯类化合物,二环芳烃组分主要是烷基取代萘类化合物,三环芳烃主要为涉位缩合的菲类化合物,四环芳烃主要为芘、化合物,五环芳烃以苯并芘类化合物为主,而极性化合物可归属为含O、S、N的极性芳香化合物。     

用核磁共振和红外光谱构造煤抽提物的结构模型

用￣（１３）Ｃ－ＮＭＲ和￣１Ｈ－ＮＭＲ联合解析法和￣１Ｈ－ＮＭＲ／ＴＩＲ解析法分别求取了平朔煤镜质组吡啶抽提物中七个馏分的平均分子结构参数，并参考其它化学分析和测试结果，构造了以上七个馏分的平均分子结构模型。结果表明：平朔煤镜质组吡啶抽提物中存在着脂肪取代形式各异、芳碳率、芳环数不同，杂原子形式有别的各种芳烃混合物。     

我国几种典型煤中痕量元素的分布特征

本文研究了中国七种典型煤中２０多种痕量元素的浓度和分布特征。用Ｓｏｌａｒｉ模型处理，获得各元素在有机、矿物质和含组分中的分布以及与有机物亲合力指数，为研究煤燃烧产生亚微米细微粒子中重金属对环境的污染打下了良好基础。     

煤大分子结构的电子自旋共振谱表征

应用ＥＳＲ技术对一变质系列煤的自由基特性进行了实验研究，探讨了煤中自由基的起源、性质和数量的变化，并将其与煤的大分子结构相关联。结果表明，煤自由基特性在煤化过程中的规律性较好。     

强弱还原煤聚集态对其可溶性影响的分子力学和分子动力学分析

选取代表性原煤3种, 采用等密度梯度离心分离法将原煤分别提纯出2种主要煤岩有机显微组分: 镜质组和惰质组. 运用分子力学和分子动力学对煤岩有机显微组分的模拟分子结构进行了理论分析. 结果表明, 弱还原煤为片状结构, 具有较多的敞开式孔, 强还原煤为团状结构, 具有较多的闭合式孔. 实测13C-核磁共振波谱(NMR)分析和模拟结果充分显示显微组分的芳环结构片层和分子之间的非成键作用能是影响煤溶剂可萃取性的主要因素. 结合X射线衍射(XRD)对样品晶态结构的测量, 证明煤中芳环结构片层较少、非成键作用能较小的显微组分其溶剂萃取率高.     

凝胶色谱和紫外光谱法对煤四氢呋喃抽提物的分析

本实验选取大同、铁法大兴、义马和神府4种煤样,用乙腈、四氢呋喃、吡啶作溶剂连续抽提后,对其中的四氢呋喃抽提物进行了凝胶色谱及二极管阵列检测分析,以确定煤抽提物中中等极性化合物的分子量分布和结构特征。通过对样品的凝胶色谱及紫外光谱分析发现,煤四氢呋喃抽提物的分子量小于840 amu,分子量分布在840~340 amu(组分1)、340~175 amu(组分2)及175~110 amu(组分3)间的组分均为芳香族化合物。但由于芳环上有不同分子量的取代基存在,使分子量分布相差极大;分子量在110 amu以下(位于标定曲线以外)的(组分4)为小分子量的链烃或脂环烃类化合物;1、2、4组分是煤四氢呋喃抽提物主要组分;而组分3在抽提物样品中含量极少。分子量在110 amu以下的小分子化合物(组分4)除大同样品中含量(8.68%)较少外,在其余3个样品中占的比例很大(神府72.96%,义马54.05%,铁法大兴51.74%)。组分1随煤变质程度增加,相对含量增加,其它组分相对含量与煤变质程度没有直接关系。     

南桐煤镜质组非晶结构的X射线衍射研究

本文对经典煤核结构模型评述后，提出了多元非晶煤结构概念。用Ｘ射线衍射方法研究了南桐煤镜质组的原子径各分布，论证了煤大分子中同时存在芳香结构单元和脂环结构单元，它们对Ｘ射线射射强度均有贡献，非晶煤结构的有序性不在于１ｎｍ。     

溶胀预处理改善煤超临界萃取研究

兴隆煤分别用甲醇、四氢呋喃和吡啶溶胀处理后，再进行超临界甲苯萃取实验，以考察溶胀预处理对超临界萃取结果的影响。研究结果表明；煤经吡啶或呋喃溶胀处理后，可以明显改善２萃取过程转化率及轻组分油的收率；在考察的萃取温度范围（３４０－４００℃）内，吡啶溶胀煤 煤相比，始终具有较高的萃取转化率和较低的气体产率；增大煤比和萃取压力有助于改善吡啶溶胀煤的超临界萃取效果。此外用ＦＴＩＲ和ＳＥＭ对溶胀前后煤的结构变     

中国煤中铍的分布赋存特征研究

根据对中国不同矿区1018个煤层煤样和生产煤样铍含量数据的统计结果,分析了中国不同成煤时代、不同聚煤区煤中铍的分布特征。同时,根据对10个不同煤田煤样的实验室浮沉试验、煤岩分析等试验研究,运用Solari方法,计算了煤中各组分中铍的理论含量,讨论了中国煤中铍的赋存特征,尤其是铍在各种煤岩组分中的分布。研究表明,铍在煤中富集程度较高,但相对于世界煤中平均水平来说,中国煤中铍含量总体水平较低。煤中铍主要赋存于惰质组及伊利石粘土矿物中,在镜质组及其它矿物中含量较低。同时,中国大多数煤中铍的有机亲和性指数较高,不利于选煤过程中铍的脱除。