低中煤级煤结构演化的拉曼光谱表征

摘要

对28个最大镜质组反射率为0.30％～2.05％镜煤样品的Raman谱图进行拟合,获得拉曼结构参数.随着煤样镜质组最大反射率增大,拉曼结构参数发生有规律变化,显示出煤结构演变的复杂性.结果表明:D1和G的位置、峰位差(G-D1)及G的半峰宽与反射率存在良好的相关关系,D1与G半峰宽的比值(ID1/IG)随反射率的增大也呈现出明显的分段性.在此基础上得到煤的结构演化分为3个阶段,分别是镜质组反射率0.3％ ～ 0.8％,0.8％ ～ 1.6％和1.6％～2.0％.在镜质组反射率0.3％ ～0.8％阶段,D1向低波数移动,而G向高波数移动,G的半峰宽呈现递减趋势,表明煤结构朝有序结构演化,同时,D1的半峰宽无明显规律,IDJIG的变化不明显,反映芳香体系的形成比较缓慢;在镜质组反射率0.8％～1.6％阶段,煤中D1和G的位置、峰位差和G半峰宽出现极值,响应了第2次煤化跃变;在1.6％ ～2.0％的阶段,各参数逐步稳定,表明煤中微晶结构基本稳定,G峰半峰宽继续减小显示芳香结构的增大过程.