1、隨著我國可持續(xù)發(fā)展進程的加速，西部作為我國戰(zhàn)略縱深的地位日益受到重視。西部煤炭資源占我國煤炭儲量的40％，所以以西部煤炭資源為原料，生產多元化、科技含量高和附加值高的產品將是西部煤炭利用的合理方式。因此有針對性的對具有弱還原性質的西部煤進行煤化學基礎研究和熱轉化技術基礎研究，將對目前和今后西部煤炭資源的高效和潔凈化利用都有重要的意義。
　　 本文以西部神東煤作為研究對象，利用浮沉離心法得到了其鏡質組顯微組分(SV)，利用固體13

2、C CP/MAS NMR、計算機輔助分子設計(CAMD)、熱重質譜(TG-MS)和分子模擬技術對SV 結構特征和熱解產物甲烷的生成機理進行了系統(tǒng)的研究，主要內容如下：
　　 1、采用固體13C CP/MAS NMR測試技術對SV的結構特征進行了分析，結果表明，SV的芳香結構單元主要是以縮合程度為2的萘的結構為主，其余芳香結構單元則主要是苯環(huán)和含有雜原子的芳香雜環(huán)。
　　 2、基于13C CP/MAS NMR測試結果并結合

3、SV的元素分析和XPS分析結果，構建了SV的初始化學結構模型，利用ACD/CNMR preditor 軟件對SV的初始化學結構模型13C NMR譜進行了模擬，根據(jù)模擬譜和實驗譜的對比結果，對SV的初始化學結構模型進行了修正，得到了和實驗結果擬合較好的SV 化學結構模型。
　　 3、采用分子模擬(MM和MD)對SV模型能量最小化幾何構型、弛豫過程和熱處理下模型結構變化的可逆性進行了模擬，結果表明：由SV 結構模型測得的微晶結構參數(shù)

4、(d002,La,Lc) 3.83 A，12.6 A和8.09 A和由XRD 測得的實驗值3.85A，12.3 A和8.52 A基本一致；在煤的大分子結構中起到穩(wěn)定的凝聚整個大分子骨架的力主要來自于結構中的非成鍵能，而非成鍵能主要以范德華能為主；非成鍵能中的氫鍵能則主要來自于分子間的相互作用；結構模型中芳香層片之間以近似平行的方式排列，SV模型的密度模擬值為1.13g·cm-3。弛豫過程模擬結果顯示，溫度升高到623 K時其結構發(fā)生了顯

5、著的變化；由溫度引起的SV模型在結構上的變化是不可逆的。
　　 4、利用量子化學半經驗方法(AM1)對SV 結構模型的研究結果表明：醚鍵中和脂肪碳原子相連的C－O 鍵、交聯(lián)程度比較高的C－C 以及和羰基碳原子相連的C－C 鍵的活性比較高，在熱解過程中容易發(fā)生斷裂；SV 結構模型中N、O及邊緣甲基C原子都有較多的負電荷，而結構中的芳香碳原子所帶電荷較少。
　　 5、在利用量子化學半經驗方法(AM1)對SV和SI 結構和反應

6、活性分析基礎上，對SV和SI的熱解反應過程進行了描述。對于SV 來說，初次裂解主要發(fā)生在煤結構中交聯(lián)程度比較高的位置以及和羰基碳原子相連的C－C 鍵；對于SI 來說初次裂解主要發(fā)生在煤結構中和芳碳相連的β位C－C鍵及和羰基碳原子相連的C－C 鍵。
　　 6、通過量子化學計算和TG-MS實驗相結合的方法對SV 熱解產物甲烷的生成機理進行了系統(tǒng)分析，結果表明：甲烷的生成包含8種反應類型。(1)處于200℃左右的反應，主是煤中吸附甲烷

7、的物理脫附；(2)處于300℃左右的反應，主要是甲氧基和部分β位脂甲基的脫除反應；(3)處于400℃左右的反應，主要是煤的大分子結構在解聚和分解反應中生成的自由基中間體通過β位裂解反應脫除脂甲基的反應；(4)處于460℃左右的反應，主要是煤結構中β位脂甲基的脫除反應；(5)和(6)是處于500℃－700℃之間的反應，該溫度區(qū)間的前半段是煤結構本身自有的芳甲基和在400℃左右生成的芳甲基在氫自由基作用下的脫除及類似于1－甲基茚滿結構的β位