煤結構與性質的理論研究.pdf

1、煤炭是我國的主體能源，但煤炭資源總量的40％為低品質煤，針對這部分資源開展計算模擬研究，對煤化學的發(fā)展和煤資源提質與優(yōu)化利用具有積極意義。煤是由多個結構相似的基本結構單元通過橋鍵連接而成的大分子網(wǎng)狀結構的混合物，其分子結構和相關的物理化學性質還不是很清楚。量子化學計算作為原子分子水平上研究復雜體系的理論工具，在煤結構與性質的研究中逐漸獲得應用。本文通過密度泛函計算，對幾類代表性煤分子的結構、光譜性質、裂解性質和持水性質進行了計算研究，獲

2、得的主要結果如下:
　　(1)通過理論計算，預測了四類典型煤模型分子的結構和光譜性質，結合相關的實驗表征，構建了一類褐煤的結構模型，計算得到的光譜與實驗光譜符合得較好。
　　(2)調查了兩類煤結構單元不同橋鍵裂解的熱力學性質，預測了脫羧反應的活化能和大致熱解溫度，探明了周圍官能團對煤熱解行為的影響。計算表明，對于Ar-C-C-Ar結構，苯環(huán)上給電子取代基可以促進碳-碳橋鍵的斷裂，而吸電子基則相反。脫羧反應的溫度大概在300℃