成莊無煙煤大分子結構模型及其分子模擬

【摘要】：利用晉城礦區(qū)成莊礦煤的工業(yè)分析、元素分析、13C-NMR、XPS等實驗結果,構建了其大分子結構模型。模型中,芳香碳以2、3、4環(huán)結構為主,最大環(huán)數(shù)達五個;脂肪碳以甲、乙基側鏈及環(huán)烷烴的形式存在。九個氧原子分別以七個羰基(主要為醌基)、一個羥基及一個醚氧的型式存在;兩個氮原子以吡咯的形式存在。硫原子含量很低,在模型構建中沒有體現(xiàn)。采用分子力學(MM)和分子動力學(MD)方法,對成莊煤結構模型進行能量最小化模擬。結果表明,分子內及分子間芳香層片之間的π-π相互作用,使其以近似平行的方式排列;高煤級煤結構中,短程有序的原因主要是分子間芳香層片的定向排列。分子間的氫鍵能及范德華能使結構達到最穩(wěn)構型。 【作者單位】： 太原理工大學煤科學與技術教育部和山西省重點實驗室地球科學與工程系;
【基金】：國家自然科學基金(41102092,41072116,40772097,40572094) 高等學校博士學科點專項科研基金(20091402110002) 2012太原市科技項目(120247-27)
【分類號】：TQ530

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