褐煤氧化升温中含氧基团的变化规律

姬玉成¹，张英华¹，王辉¹，黄志安^1,2,3,4，邵振鲁²，高玉坤¹，尹义超¹，木拉里·马扎甫⁵

1. 北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室2. 中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室3. 河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地4. 湖南科技大学南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室5. 新疆工程学院安全科学与工程学院

摘 要：煤分子中的含氧基团是发生煤氧复合反应,引起煤炭自燃灾害的关键因素。通过原位傅里叶红外光谱试验,对褐煤氧化升温过程中的含氧基团变化进行了定性和定量分析,研究煤氧复合反应过程中含氧基团的变化规律。结果表明:低温氧化过程中,褐煤中羟基含氧官能团是参与早期30℃～80℃范围煤氧复合反应的关键含氧官能团,含氧官能团中其化学活性最高,特征吸收峰强度下降幅度最大,220℃时,下降幅度超过了70%;羧基、羰基、脂肪醚基和芳香醚基等4类含氧官能团含量随温度升高而升高,上升幅度依次:羰基>羧基>脂肪醚>芳香醚。煤氧复合反应的低温阶段20℃～220℃为高温阶段积累了大量的羧基、羰基化合物等中间过渡产物。

关键词：褐煤;低温氧化;含氧基团;温度;红外光谱试验;