量子化学方法在煤自燃机理方面的应用及进展

张卫¹，臧立岩²，李靖¹

1. 山西能源学院地质与测绘工程系，太原030600

2. 煤炭工业太原设计研究院集团有限公司，太原030001

摘要 煤中自由基是诱发煤自燃的首要因素之一，有效防止煤自燃的实质便是抑制煤中活性自由基对氧化反应的促进作用。系统地总结了煤中活性自由基——含氧自由基和脂肪族烃基在煤自燃过程中的反应，并指出目前研究煤自燃机理的不足，如煤分子模型类型单一，且多仅考虑煤中含氧自由基的反应过程，并未将含氧自由基、煤中缺陷和杂原子同时存在下的反应进行研究；指出目前的研究多集中于CO₂、H₂O和CO的生成路径，未对煤自燃产生的SO₂、H₂S等有毒气体进行很好的解释。从煤中活性自由基角度，针对性分析了制备抗氧化剂的应用研究，这是未来制备绿色高效阻燃剂的有效路径。提出了可从煤有机显微组分分子结构进行研究，不同显微组分的理化性质各不相同，因此，查明不同煤中的显微组分至关重要，特别是其内部活性自由基的类型。

关键词 煤自燃；脂肪族侧链；含氧官能团；量子化学；阻燃剂

（责任编辑  王丽娜）

http://www.kjdb.org/CN/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.04.007