煙煤的拉曼光譜分析

高 飛， 鄧漢忠， 王雪峰， 戴鳳威， 武司苑

(1.遼寧工程技術大學安全科學與工程學院，遼寧阜新 123000；2.遼寧工程技術大學材料科學與工程學院，遼寧阜新 123000)

煤炭自燃是威脅煤礦安全生產的重大災害之一，因此，對其化學結構的研究，及對分析煤的化學性質以及研究煤的氧化自燃理論具有重要意義。近年來，隨著儀器分析技術的發展和新實驗方法的出現，研究者們嘗試采用各種實驗數據和信息建立煤的結構模型[1 - 3]。目前應用較多的現代儀器分析方法有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，越來越多的學者致力于將拉曼光譜用于表征無定形碳的有序結構上。

拉曼光譜對碳材料的結構有序狀態非常敏感，可以直觀的反映出煤中C呈現的層狀結構，因此可以為煤結構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-射線衍射技術相結合還可以對煤中的礦物質類型進行定性測試。目前對煤的拉曼光譜研究都集中在煤的石墨片層結構上，陳儒慶等人[5]系統分析了廣西未變質煤、區域變質煤、巖漿變質煤和熱液變質煤的拉曼光譜特征。莊新國等人[6]對不同礦區、不同變質程度煤的9個鏡煤樣品進行了激光拉曼光譜測定,并對其特征光譜進行了參數化。隨后，曾凡桂等人[7]對不同煤級煤的激光拉曼光譜進行了研究，實驗表明在拉曼光譜一級模內存在的兩個明顯振動峰與碳含量呈現出良好地相關關系。……