大保当煤不同显微组分含量与分子结构参数关系

为探究煤岩显微组分含量及其分子结构参数之间的内在联系，以侏罗纪时期神府煤田大保当煤矿低变质程度高惰质组煤样为研究对象，通过浮沉离心法分选出不同含量煤岩显微组分的7个样品，并利用傅里叶变换红外光谱测试(FTIR)、X射线衍射测试(XRD)、X射线光电子能谱测试(XPS)、13C固体核磁测试(13C-NMR)技术对其物理结构、化学结构进行表征和半定量计算处理，得到一系列结构参数。FTIR结果表明，镜质组较多时，其脂肪链更多、更短，支链化程度高，惰质组含量较多时，芳香度高；XRD结果表明，不同煤岩显微组分之间，芳香层间距d002、延展度La、堆垛高度Lc及芳香层数Nc随镜质组含量增加只存在微小差异；XPS碳元素分析结果表明，随镜质组含量增大，C—C和C—H含量总和占比逐渐增大，这与镜质组中含有大量脂肪族结构有关，惰质组较高时醚碳/酚碳(C—O)质量分数较大，这是由于惰质组芳香度较高；13C-NMR分析结果表明，总芳香碳质量分数fa、芳香碳质量分数f′a和镜质组呈较好的正相关关系，脂肪族碳的总质量分数fal与镜质组含量呈较好的负相关关系。选择拟合度较高的结构参数进行回归分析，得到镜质组含量最优预测模型。这些结论是当前大保当不同含量煤岩组分分子结构的补充信息，更好地理解与其含量之间的相关关系，为预测煤岩组分含量提供了一种方法。

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