煙煤的拉曼光譜分析

高 飛， 鄧漢忠， 王雪峰， 戴鳳威， 武司苑

(1.遼寧工程技術(shù)大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧阜新 123000；2.遼寧工程技術(shù)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧阜新 123000)

煤炭自燃是威脅煤礦安全生產(chǎn)的重大災(zāi)害之一，因此，對(duì)其化學(xué)結(jié)構(gòu)的研究，及對(duì)分析煤的化學(xué)性質(zhì)以及研究煤的氧化自燃理論具有重要意義。近年來(lái)，隨著儀器分析技術(shù)的發(fā)展和新實(shí)驗(yàn)方法的出現(xiàn)，研究者們嘗試采用各種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和信息建立煤的結(jié)構(gòu)模型[1 - 3]。目前應(yīng)用較多的現(xiàn)代儀器分析方法有X-射線衍射、紅外光譜、拉曼光譜及原子力顯微鏡等[4]。近幾十年，越來(lái)越多的學(xué)者致力于將拉曼光譜用于表征無(wú)定形碳的有序結(jié)構(gòu)上。

拉曼光譜對(duì)碳材料的結(jié)構(gòu)有序狀態(tài)非常敏感，可以直觀的反映出煤中C呈現(xiàn)的層狀結(jié)構(gòu)，因此可以為煤結(jié)構(gòu)中原子排列的有序性程度提供非常可靠的信息。除此之外，將拉曼光譜與X-射線衍射技術(shù)相結(jié)合還可以對(duì)煤中的礦物質(zhì)類型進(jìn)行定性測(cè)試。目前對(duì)煤的拉曼光譜研究都集中在煤的石墨片層結(jié)構(gòu)上，陳儒慶等人[5]系統(tǒng)分析了廣西未變質(zhì)煤、區(qū)域變質(zhì)煤、巖漿變質(zhì)煤和熱液變質(zhì)煤的拉曼光譜特征。莊新國(guó)等人[6]對(duì)不同礦區(qū)、不同變質(zhì)程度煤的9個(gè)鏡煤樣品進(jìn)行了激光拉曼光譜測(cè)定,并對(duì)其特征光譜進(jìn)行了參數(shù)化。隨后，曾凡桂等人[7]對(duì)不同煤級(jí)煤的激光拉曼光譜進(jìn)行了研究，實(shí)驗(yàn)表明在拉曼光譜一級(jí)模內(nèi)存在的兩個(gè)明顯振動(dòng)峰與碳含量呈現(xiàn)出良好地相關(guān)關(guān)系。……