褐煤低温氧化活性结构与其自燃关系研究

"褐煤低温氧化活性结构变化对其自燃的影响" 褐煤的自燃现象是煤矿安全的一大隐患，它涉及到煤与氧气的复杂化学反应。本文由刘亚菲、孟献梁和方强三位研究人员共同完成，他们对中国矿业大学化工学院的研究进行了阐述，主要探讨了褐煤低温氧化过程中活性结构变化对其自燃倾向的影响。 褐煤是一种含水分较高、热值较低的煤炭类型，其自燃特性受到其内部活性基团的影响。在低温氧化实验中，研究团队利用傅里叶红外光谱分析仪来观测和量化褐煤的活性结构变化。实验结果显示，褐煤中的羟基在氧化过程中呈现出复杂的动态行为，随着温度的升高，其变化趋势难以预测。而甲基和亚甲基的含量则经历了一个先减小后增加的过程，这可能是因为在氧化初期，这些基团参与了氧化反应，而在后期，新的化学键形成导致它们的再生。 羰基的演变趋势则呈现先增后减的特点，在110℃时达到峰值，随后迅速减少直至几乎消失。这一现象暗示了在特定温度下，羰基可能参与了强烈的化学反应，导致其浓度急剧下降。这与褐煤自燃的升温过程密切相关，因为110℃时各活性结构的化学反应速度达到最快，这可能是褐煤自燃的关键诱导期。 文章指出，不同类型的活性基团决定了褐煤的氧化活性差异，因此，它们在自燃过程中的作用也不同，所需的活化能和起燃温度也会有所区别。这为理解和预防褐煤自燃提供了重要的理论依据。 褐煤自燃的研究不仅需要关注其物理性质，更需要深入到分子层面，了解其化学结构与氧化过程的关系。通过掌握这些机制，可以开发出更有效的防止煤自燃的技术和策略，保障矿井安全，减少能源损失。本文的研究为后续的煤自燃机理探索及防治措施的制定提供了有价值的参考。