基于傅里叶变换红外光谱的不同煤种微观结构定量分析

摘要

为明晰不同变质程度煤中微观结构的特殊性和规律性,对3个地区不同煤种的煤进行傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)技术实验。通过对FTIR谱图的分段分析、分峰拟合和定量计算得出,不同煤阶煤的微观组成有较大差异,并存在官能团百分含量变化。实验结果表明:随着煤变质程度的增加,芳环对应峰数增多,双取代、三取代、五取代均先增加后减少,芳香结构出现变化并存在C-H的断裂和重组;波数在1124~1658 cm^(-1)范围,煤阶越高,吸光度值越小,醇C-OH、C=O的百分含量逐渐增大;煤的甲基对称伸缩振动百分含量依次增加,脂肪族次甲基振动百分含量先减小后增大,甲基、亚甲基反对称伸缩振动百分含量均出现先增大后减小的趋势;在波数为3620 cm^(-1)附近处,属于结晶水的游离-OH形成了较弱的氢键,紧密缔合环氢键、OH-O的醚氢键百分含量逐渐减小。煤中基团结构变化属于复杂的煤化过程,可为煤微观组成的探索提供理论和数据依据。