摘要：目前，国际上对煤碳分子结构的研究较少，尤其是烟煤分子。污染物的产生与燃烧过程中煤分子结构的官能团裂解与缩合联系紧密，因此建立煤分子结构的模型很有必要。部分研究人员只探究煤的表面结构，无法反映煤在燃烧时的真实情况，需更深层次地研究煤的三维立体结构。

近年来，随着光谱等现代测试仪器表征手段的迅速发展，研究人员尝试构建煤的更具代表性的各种理论结构模型，在煤的大分子结构、静态特性计算方面做了大量研究。人们逐渐认识到，根据某一方面研究需要针对煤在这一方面的特征建立不同的特征结构模型非常必要，在这一过程中，针对煤粉与煤焦进行深入的微观表征分析十分重要。

本论文研究的目的是通过煤焦微观表征，分析出煤样中元素、官能团的详细数据，为后续研究者建立模型提供前期基础。采用SEM与FTIR两种微观检测技术，对21%O2/79% CO2和 21%O2/59% CO2/20%H2O两种工况下神木煤着火燃烧后的固体样品进行分析。实验结果表明，添加水蒸气能够推迟燃烧反应，首先发生的是气化反应，改善了神木煤的燃烧，是有效抑制了氮氧化物的生成。

关键词：神木煤；微观表征；SEM；沉降炉；红外光谱

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1烟煤分子结构研究现状分析-1

1.2烟煤分子结构模型研究现状分析-3

1.2.1 煤的化学模型-3

1.2.2 煤的物理模型-6

1.2.3 煤的三维模型-8

1.3 微观表征在烟煤分子结构模型构建中的引用综述与分析-9

1.3.1 SEM-9

1.3.2 FTIR-10

1.3.3 XRD-10

1.3.4 AFM-11

1.3.5核磁共振-11

1.3.6 XPS-12

1.4 本论文研究的出发点、研究内容和方法-13

2 实验系统及方法-13

2.1 实验装置-13

2.2 实验方法-15

2.2.1 样品制备-15

2.2.2 实验过程-15

2.2.3 实验调试-16

2.3分析仪器-16

3 实验结果与分析-17

3.1 O2/CO2气氛下煤焦微观表征分析-17

3.2 O2/CO2/H2O气氛下煤焦微观表征分析-20

4 实验结论-24

参考文献-25

致谢-27