神府煤显微组分大分子及聚集态结构模型构建

摘要

为了深入解析神府煤的结构特征,促进其低碳高值化利用,采用X射线光电子能谱、固体核磁等表征手段,结合分子动力学计算,构建了神府煤(SFC)及其镜质体富集样(SFV)和惰质体富集样(SFI)的大分子和聚集态结构模型.结果表明:SFC,SFV和SFI大分子结构的分子式分别为C_(128)H_(106)N_(2)O_(11),C_(133)H_(114)N_(2)O_(12)和C_(137)H_(110)N_(2)O_(11).SFI的芳香度和不饱和度较大,芳环缩合程度高,氮主要以吡咯形式存在;SFV中含有相对丰富的羧基官能团,氮主要以吡啶形式存在.在模拟构建聚集态结构的过程中,大分子结构不断调整优化,非键能大幅降低.SFV的模拟密度为1.25 g/cm^(3),具有较高的表面积和丰富的孔隙结构,非键能为-105.59 kJ/mol;SFI的模拟密度为1.35 g/cm^(3),与周围周期性单元间重叠度高,非键能为2231.39 kJ/mol,结构稳定,分子间相互作用力强;SFC的模拟密度为1.30 g/cm^(3),非键能为1567.96 kJ/mol,介于两者之间.