岩浆接触带高变质煤化学结构FTIR定量表征

作     者：田泽奇 王志勇 姚建国 郭旭 李鸿豆 郭文牧 石志祥 赵存良 刘帮军 TIAN Ze-qi;WANG Zhi-yong;YAO Jian-guo;GUO Xu;LI Hong-dou;GUO Wen-mu;SHI Zhi-xiang

作者机构：河北工程大学地球科学与工程学院河北省资源勘测研究重点实验室河北邯郸056038 中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116 

出 版 物：《光谱学与光谱分析》 (Spectroscopy and Spectral Analysis)

年 卷 期：2023年第43卷第9期

页      面：2747-2754页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070303[理学-有机化学] 0703[理学-化学] 

基　　金：河北省自然科学基金项目(D2021402027 D2021402036) 河北省自然科学基金杰出青年基金项目(D2021402017) 河北省高等学校科学技术研究项目(BJ2021013)资助 

主　　题：高变质煤 傅里叶变换红外光谱 岩浆侵入 化学结构 

摘      要：为研究岩浆侵入体对煤化学结构等方面的影响,采用傅里叶变换红外光谱对邯邢矿区云驾岭煤矿岩浆接触带四个高变质煤进行了化学结构表征。结果表明:所有样品中芳香结构以苯环三取代为主,在夹矸中最高达到67.4%;离侵入体越远,苯环三取代含量越低,苯环二取代含量逐渐升高,而苯环四、五取代均表现出先增后减的变化规律。在含氧官能团方面,离侵入体越远,活性较高的芳香酯和羧基含量越高,酚中C-O含量变化较小,烷基醚和芳基醚含量降低,芳香环或稠环中C■C伸缩振动占比逐渐增加。受岩浆侵入的影响,样品中脂肪类物质含量很低;离侵入体越远,甲基的对称与反对称伸缩振动占比先增加后减小,亚甲基对称与亚甲基反对称伸缩振动的变化规律则与甲基相反。在羟基官能团方面,羟基自缔合氢键为煤样中氢键的主要类型,而夹矸中则以羟基和醚中氧形成的氢键为主;离侵入体越远,后者在煤样中则逐渐升高,羟基和π键形成的氢键含量越低,羟基-N氢键含量先增加后减小。研究结果表明,岩浆侵入对煤中有机质的化学结构产生了显著影响,且对煤和夹矸中有机质化学结构具有差异性影响,为探索高变质煤中大分子结构演变机理提供了理论依据。