1H-NMR研究褐煤低温干燥：水分与孔结构演变

"基于1H-NMR的胜利褐煤原位低温干燥过程中弛豫时间及孔结构变化" 本文探讨了利用1H-NMR技术研究褐煤在低温干燥过程中的水分状态和孔隙结构演变，以此来克服传统水分测定方法对煤样的破坏以及BET法在煤孔结构测试中的局限性。1H-NMR技术可以无损地实时监测煤中水分和孔隙结构的变化，从而提供更准确的数据。 实验以胜利褐煤为研究对象，通过1H-NMR分析，在空气自然干燥条件下，发现煤样中的水分主要由不冻水和束缚水组成，其中束缚水的结合力相对较弱。在50℃以下的干燥过程中，部分束缚水容易脱附。随着干燥温度的升高，干燥后冷却样品中的残余水的束缚性增强，这表明在高温下，水分子与煤表面的结合更为紧密。 进一步的研究显示，当干燥温度达到105℃时，褐煤的孔隙结构发生显著变化。微孔数量增加，中孔比例减少，而大孔或裂隙区域相应增加。这些改变表明，干燥过程中水分主要从较大的孔隙中脱附，最终在10纳米以下的微孔中保留下来，这部分水分被认为是不冻水。在105℃干燥后，含水孔隙仅占全部孔隙的19%，远低于原始煤样的58%，这反映了干燥处理对煤孔隙结构的深刻影响。 1H-NMR技术的应用不仅揭示了胜利褐煤在低温干燥过程中的水分脱附机理，还提供了关于孔隙结构变化的详细信息。这项技术的优势在于能够在不破坏煤样的情况下，连续监测水分和孔隙结构的变化，因此对于理解和改善煤炭的干燥工艺，以及优化煤炭的利用效率具有重要意义。此外，1H-NMR还可以为其他类型的煤炭水分测量和孔隙结构研究提供参考，为煤炭行业的科学研究和技术开发提供有力工具。 关键词:低场核磁共振(1H-NMR)，褐煤，低温干燥，弛豫时间，孔结构