燃料与化工 ›› 2025, Vol. 56 ›› Issue (5): 6-11.

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基于计算化学构建的国内煤镜质组和惰质组分子模型差异#br#

  

  1. (1. 中唯炼焦技术国家工程研究中心有限责任公司,鞍山 114000;
    2. 中钢集团鞍山热能研究院有限公司,鞍山 114044;
    3. 辽宁科技大学化学工程学院,鞍山 114051)
  • 出版日期:2025-09-23 发布日期:2025-10-24

  • Online:2025-09-23 Published:2025-10-24

摘要: 煤的复杂性和不均一性使其分子结构研究一直充满挑战。近年来,分子模拟技术在国内被广泛用于煤分子
结构表征,包括性质不同的镜质组和惰质组分子结构。这2 种组分是构成煤的主要成分,从分子层面研究二者的结构
差异有助于推动开发贴近煤真实结构的分子模型。文中从成分、化学结构、分子模拟等方面分析了基于计算化学构建
的煤的镜质组和惰质组分子模型。通过对比分析发现,与惰质组相比,镜质组中的碳、氢原子数量多,多数情况下氧
原子的数量偏高;芳香碳数量少,芳香结构缩合程度低;二者脂肪结构的存在方式相似,以链状、环状脂肪结构存在,
但镜质组长度、支链数量一般高于惰质组;杂原子存在形式也相似,但镜质组中的碳氧双键数量一般略高于惰质组,
碳氧单键数量多数情况下略低于惰质组。经过分子模拟优化后的模型,分子结构发生了扭曲变形,总能量降低,但惰
质组的总势能高于镜质组,分子排列更紧密。当前的分子模型在一定程度上能反映出二者的分子结构差异,但还难以
描述二者的真实化学结构,构建一定分子量分布的多组分模型组成的镜质组和惰质组分子模型值得研究。

关键词: 镜质组, 惰质组, 分子模型, 分子模拟, 1 3C N M R

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