基于核磁-能谱实验的中变质烟煤煤尘低润湿性分析

摘要：

为从微观角度分析中变质烟煤的低润湿特性，以巨野煤田赵楼气肥煤为例，选用核磁共振（NMR）与 X射线光电子能谱（XPS）手段对其微观分子结构进行实验，并分析了分子结构参数对其润湿性的影响规律。结果表明，赵楼气肥煤煤尘的芳香度为0.77，芳香结构含量较高，且主要以质子化芳环为主；脂肪链结构中以链状烷烃和环烷烃侧链为主，且存在一定的甲基侧链；煤尘表面含氧官能团主要为醚基（C—O—C），其次为羰基（C=O）与羟基（C—OH），含量最少的是羧基（COOH），上述4种含氧官能团含量之比约为4∶2∶2∶1.5。赵楼气肥煤煤尘不仅芳香度较高，芳香簇尺寸较大，缩合度偏高，而且烷基侧链少而短，导致煤尘分子结构单元表现出较强的疏水性；而对表面亲水性贡献较大的羧基（COOH）和羟基（C—OH）含量却只占表面含氧官能团总量的13.53%、21.45%。因此，受微观分子结构的影响，赵楼气肥煤煤尘总体表现出疏水性的特点，润湿性较差。

关键词：核磁共振、X射线光电子能谱、粉体、化学分析、润湿性

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分类号：TD714(矿山安全与劳动保护)

资助基金：国家自然科学基金重点项目U1261205;国家自然科学基金项目51474139;中国博士后科学基金特别资助项目2016T90642;中国博士后科学基金面上资助项目2015M570602;山东科技大学杰出青年科技人才支持计划2014JQJH106;青岛市博士后研究人员应用研究项目2015194;2014年度青岛市黄岛区科科技项目2014-1-30;山东省重点研发计划攻关2016GSF120002。

在线出版日期：2016-11-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：3441-3446