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煤大分子結(jié)構(gòu)力解作用的分子模擬 版權(quán)信息
- ISBN：9787030713599
- 條形碼：9787030713599 ; 978-7-03-071359-9
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊(cè)數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
煤大分子結(jié)構(gòu)力解作用的分子模擬 本書特色
適讀人群 ：煤層氣(瓦斯)地質(zhì)、煤地質(zhì)學(xué)等方面的研究人員與科技工作者，高等院校相關(guān)專業(yè)研究生本書的目的是對(duì)煤的力解作用進(jìn)行探討，從而揭示煤的動(dòng)力變質(zhì)作用、非常規(guī)煤化作用、煤與瓦斯突出過程中超量煤層氣等地質(zhì)現(xiàn)象的機(jī)理。
煤大分子結(jié)構(gòu)力解作用的分子模擬 內(nèi)容簡(jiǎn)介
煤在整個(gè)形成過程之中及形成之后都或多或少受到不同方向、不同性質(zhì)、不同強(qiáng)度的構(gòu)造應(yīng)力作用。構(gòu)造應(yīng)力不僅使煤的宏觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變形破壞，還對(duì)煤的微觀結(jié)構(gòu)甚至大分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重要影響。本書選取代表低、中、高階煤的大分子結(jié)構(gòu)模型，借助分子力學(xué)、分子動(dòng)力學(xué)模擬和量子化學(xué)計(jì)算等方法，對(duì)煤聚合物在拉伸、剪切變形過程中的化學(xué)變化展開研究，揭示煤大分子結(jié)構(gòu)在力作用下的化學(xué)響應(yīng)及其作用機(jī)理。
煤大分子結(jié)構(gòu)力解作用的分子模擬 目錄
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)分析 2
1.2.1 國(guó)內(nèi)外煤大分子結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)展 2
1.2.2 國(guó)內(nèi)外煤大分子結(jié)構(gòu)分子動(dòng)力學(xué)的研究現(xiàn)狀 4
1.2.3 構(gòu)造應(yīng)力對(duì)煤大分子結(jié)構(gòu)影響的研究進(jìn)展 5
參考文獻(xiàn) 7
第2章 分子力學(xué)、分子動(dòng)力學(xué)、量子化學(xué)簡(jiǎn)介 15
2.1 分子力學(xué) 15
2.2 分子動(dòng)力學(xué) 17
2.3 量子化學(xué) 18
參考文獻(xiàn) 19
第3章 煤大分子聚合物模型的構(gòu)建 21
3.1 煤大分子結(jié)構(gòu)模型的優(yōu)化 22
3.1.1 分子力場(chǎng)優(yōu)化 22
3.1.2 量子化學(xué)優(yōu)化 25
3.2 煤大分子聚合物模型的構(gòu)建及優(yōu)化 26
3.2.1 煤聚合物模型的構(gòu)建 26
3.2.2 煤聚合物模型的幾何優(yōu)化 27
3.2.3 煤聚合物模型的退火動(dòng)力學(xué)模擬 28
3.2.4 反應(yīng)力場(chǎng)預(yù)處理 30
參考文獻(xiàn) 32
第4章 拉伸變形對(duì)煤大分子結(jié)構(gòu)的作用過程及機(jī)理 33
4.1 低階煤(Wender)聚合物模型拉伸作用模擬研究 33
4.1.1 低階煤(Wender)在拉伸作用下煤大分子斷裂的化學(xué)鍵 35
4.1.2 低階煤(Wender)在拉伸作用過程中煤大分子的斷鍵順序 36
4.1.3 低階煤(Wender)在拉伸作用下化學(xué)鍵的斷裂機(jī)理 44
4.1.4 小結(jié) 46
4.2 中階煤(Given)聚合物模型拉伸作用的模擬研究 47
4.2.1 中階煤(Given)在拉伸作用下煤大分子斷裂的化學(xué)鍵 49
4.2.2 中階煤(Given)在拉伸作用過程中煤大分子的斷鍵順序 49
4.2.3 中階煤(Given)在拉伸作用下化學(xué)鍵斷裂的機(jī)理 51
4.2.4 小結(jié) 56
4.3 高階煤(Tromp)聚合物模型拉伸作用的模擬研究 56
4.3.1 高階煤(Tromp)在拉伸作用下煤大分子斷裂的化學(xué)鍵 58
4.3.2 高階煤(Tromp)在拉伸作用過程中煤大分子的斷鍵順序 59
4.3.3 高階煤(Tromp)在拉伸作用下化學(xué)鍵斷裂的機(jī)理 60
4.3.4 小結(jié) 64
參考文獻(xiàn) 65
第5章 剪切變形對(duì)煤大分子結(jié)構(gòu)的作用過程及機(jī)理 66
5.1 低階煤(Wender)聚合物模型剪切作用機(jī)理研究 66
5.1.1 低階煤(Wender)剪切作用下煤大分子斷裂的化學(xué)鍵 66
5.1.2 低階煤(Wender)剪切作用過程中煤大分子的斷鍵順序 67
5.1.3 低階煤(Wender)剪切作用產(chǎn)物 76
5.1.4 低階煤(Wender)在剪切作用下化學(xué)鍵斷裂的機(jī)理 78
5.1.5 小結(jié) 85
5.2 中階煤(Given)聚合物模型剪切作用機(jī)理研究 85
5.2.1 中階煤(Given)剪切作用下煤大分子斷裂(生成)的化學(xué)鍵 86
5.2.2 中階煤(Given)剪切作用過程中煤大分子的斷鍵(或生成)順序 87
5.2.3 中階煤(Given)剪切作用產(chǎn)物 90
5.2.4 中階煤(Given)在剪切作用下化學(xué)鍵斷裂的機(jī)理 92
5.2.5 小結(jié) 99
5.3 高階煤(Tromp)聚合物模型剪切作用機(jī)理研究 99
5.3.1 高階煤(Tromp)在剪切作用下煤大分子斷裂的化學(xué)鍵 100
5.3.2 高階煤(Tromp)剪切作用過程中煤大分子的斷鍵順序 101
5.3.3 高階煤(Tromp)剪切作用產(chǎn)物 103
5.3.4 高階煤(Tromp)剪切作用下化學(xué)鍵斷裂的機(jī)理 104
5.3.5 小結(jié) 110
參考文獻(xiàn) 111
附表A 煤大分子結(jié)構(gòu)模型原子坐標(biāo) 112
附表B 煤聚合物模型原子坐標(biāo) 121
前言
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)分析 2
1.2.1 國(guó)內(nèi)外煤大分子結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)展 2
1.2.2 國(guó)內(nèi)外煤大分子結(jié)構(gòu)分子動(dòng)力學(xué)的研究現(xiàn)狀 4
1.2.3 構(gòu)造應(yīng)力對(duì)煤大分子結(jié)構(gòu)影響的研究進(jìn)展 5
參考文獻(xiàn) 7
第2章 分子力學(xué)、分子動(dòng)力學(xué)、量子化學(xué)簡(jiǎn)介 15
2.1 分子力學(xué) 15
2.2 分子動(dòng)力學(xué) 17
2.3 量子化學(xué) 18
參考文獻(xiàn) 19
第3章 煤大分子聚合物模型的構(gòu)建 21
3.1 煤大分子結(jié)構(gòu)模型的優(yōu)化 22
3.1.1 分子力場(chǎng)優(yōu)化 22
3.1.2 量子化學(xué)優(yōu)化 25
3.2 煤大分子聚合物模型的構(gòu)建及優(yōu)化 26
3.2.1 煤聚合物模型的構(gòu)建 26
3.2.2 煤聚合物模型的幾何優(yōu)化 27
3.2.3 煤聚合物模型的退火動(dòng)力學(xué)模擬 28
3.2.4 反應(yīng)力場(chǎng)預(yù)處理 30
參考文獻(xiàn) 32
第4章 拉伸變形對(duì)煤大分子結(jié)構(gòu)的作用過程及機(jī)理 33
4.1 低階煤(Wender)聚合物模型拉伸作用模擬研究 33
4.1.1 低階煤(Wender)在拉伸作用下煤大分子斷裂的化學(xué)鍵 35
4.1.2 低階煤(Wender)在拉伸作用過程中煤大分子的斷鍵順序 36
4.1.3 低階煤(Wender)在拉伸作用下化學(xué)鍵的斷裂機(jī)理 44
4.1.4 小結(jié) 46
4.2 中階煤(Given)聚合物模型拉伸作用的模擬研究 47
4.2.1 中階煤(Given)在拉伸作用下煤大分子斷裂的化學(xué)鍵 49
4.2.2 中階煤(Given)在拉伸作用過程中煤大分子的斷鍵順序 49
4.2.3 中階煤(Given)在拉伸作用下化學(xué)鍵斷裂的機(jī)理 51
4.2.4 小結(jié) 56
4.3 高階煤(Tromp)聚合物模型拉伸作用的模擬研究 56
4.3.1 高階煤(Tromp)在拉伸作用下煤大分子斷裂的化學(xué)鍵 58
4.3.2 高階煤(Tromp)在拉伸作用過程中煤大分子的斷鍵順序 59
4.3.3 高階煤(Tromp)在拉伸作用下化學(xué)鍵斷裂的機(jī)理 60
4.3.4 小結(jié) 64
參考文獻(xiàn) 65
第5章 剪切變形對(duì)煤大分子結(jié)構(gòu)的作用過程及機(jī)理 66
5.1 低階煤(Wender)聚合物模型剪切作用機(jī)理研究 66
5.1.1 低階煤(Wender)剪切作用下煤大分子斷裂的化學(xué)鍵 66
5.1.2 低階煤(Wender)剪切作用過程中煤大分子的斷鍵順序 67
5.1.3 低階煤(Wender)剪切作用產(chǎn)物 76
5.1.4 低階煤(Wender)在剪切作用下化學(xué)鍵斷裂的機(jī)理 78
5.1.5 小結(jié) 85
5.2 中階煤(Given)聚合物模型剪切作用機(jī)理研究 85
5.2.1 中階煤(Given)剪切作用下煤大分子斷裂(生成)的化學(xué)鍵 86
5.2.2 中階煤(Given)剪切作用過程中煤大分子的斷鍵(或生成)順序 87
5.2.3 中階煤(Given)剪切作用產(chǎn)物 90
5.2.4 中階煤(Given)在剪切作用下化學(xué)鍵斷裂的機(jī)理 92
5.2.5 小結(jié) 99
5.3 高階煤(Tromp)聚合物模型剪切作用機(jī)理研究 99
5.3.1 高階煤(Tromp)在剪切作用下煤大分子斷裂的化學(xué)鍵 100
5.3.2 高階煤(Tromp)剪切作用過程中煤大分子的斷鍵順序 101
5.3.3 高階煤(Tromp)剪切作用產(chǎn)物 103
5.3.4 高階煤(Tromp)剪切作用下化學(xué)鍵斷裂的機(jī)理 104
5.3.5 小結(jié) 110
參考文獻(xiàn) 111
附表A 煤大分子結(jié)構(gòu)模型原子坐標(biāo) 112
附表B 煤聚合物模型原子坐標(biāo) 121
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煤大分子結(jié)構(gòu)力解作用的分子模擬 節(jié)選
第1章 緒 論 1.1 概 述 我國(guó)煤礦瓦斯災(zāi)害嚴(yán)重，約半數(shù)礦井為高瓦斯、突出礦井。研究表明，煤體結(jié)構(gòu)較完整的煤儲(chǔ)層不易發(fā)生煤與瓦斯突出事故，而褶皺、斷層等構(gòu)造部位中煤體結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重的區(qū)域，不僅富含大量的瓦斯，還是煤與瓦斯突出事故的易發(fā)區(qū)域。我國(guó)晚古生代煤儲(chǔ)層受構(gòu)造應(yīng)力的作用非常強(qiáng)烈，地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜，斷層、褶皺等構(gòu)造比較發(fā)育，易發(fā)生煤與瓦斯突出事故。目前，關(guān)于煤與瓦斯突出的機(jī)理雖有多種假說，尚未完全形成公認(rèn)的理論，但絕大多數(shù)煤與瓦斯突出與構(gòu)造應(yīng)力作用密切相關(guān)。不僅如此，在煤礦開采過程中也發(fā)現(xiàn)許多地質(zhì)現(xiàn)象，這些現(xiàn)象有些能夠危害煤礦的安全生產(chǎn)，有些是煤地質(zhì)工作者廣泛關(guān)切的。例如，斷層附近煤鏡質(zhì)組反射率普遍高于同層周邊煤的鏡質(zhì)組反射率；在煤礦井下工作面上隅角及采空區(qū)檢測(cè)到氫氣分子(梁漢東， 2001)；內(nèi)蒙古多處低階煤煤礦井下CO超標(biāo)，而室內(nèi)實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)煤在加載蠕變變形的作用下，能夠產(chǎn)生CO等氣體(Hou et al.， 2012)。這些現(xiàn)象說明，構(gòu)造應(yīng)力使煤大分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了某種化學(xué)作用，即力化學(xué)(包括應(yīng)力降解和應(yīng)力縮聚)作用。 眾所周知，宏觀上，構(gòu)造應(yīng)力作用能夠使煤體結(jié)構(gòu)發(fā)生不同程度的變形破壞，形成不同類型的構(gòu)造變形煤。微觀上，構(gòu)造應(yīng)力變形作用也能對(duì)煤大分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顯著影響。由于當(dāng)前科技水平的限制，缺乏相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)理論、方法、儀器及有效的觀測(cè)手段，難以在分子水平上展開相關(guān)實(shí)驗(yàn)。隨著計(jì)算機(jī)和計(jì)算方法的不斷發(fā)展，分子動(dòng)力學(xué)為研究該問題提供了技術(shù)支持。分子動(dòng)力學(xué)是一門結(jié)合物理、數(shù)學(xué)和化學(xué)的計(jì)算技術(shù)，其模擬軟件已經(jīng)成為室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和理論分析不可缺少的輔助工具。借助分子動(dòng)力學(xué)模擬軟件可以獲得在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)很難甚至無法獲取的信息，盡管分子動(dòng)力學(xué)模擬無法完全代替實(shí)驗(yàn)，但卻可以對(duì)室內(nèi)無法達(dá)到的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行有效的預(yù)測(cè)和驗(yàn)證。 越來越多的地質(zhì)現(xiàn)象需要靠研究應(yīng)力降解(力解)來揭示其機(jī)理，而力解正成為解決地質(zhì)問題的關(guān)鍵之一，這也是地質(zhì)學(xué)科發(fā)展未來的研究趨勢(shì)。目前，煤大分子結(jié)構(gòu)的構(gòu)建技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，實(shí)現(xiàn)力解研究的模擬理論與方法已經(jīng)具備。為了揭示煤與瓦斯突出的機(jī)理，必須從力解的角度對(duì)煤大分子結(jié)構(gòu)受構(gòu)造應(yīng)力作用發(fā)生變形的微觀動(dòng)力學(xué)過程展開研究，查明構(gòu)造變形對(duì)煤大分子結(jié)構(gòu)的影響，揭示其微觀變化的機(jī)理。 構(gòu)造變形對(duì)煤大分子結(jié)構(gòu)力解作用是煤演化過程的重要組成部分，因此對(duì)煤大分子結(jié)構(gòu)力解作用的過程和機(jī)理進(jìn)行研究具有重要意義，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。 (1)彌補(bǔ)了室內(nèi)實(shí)驗(yàn)無法在線觀測(cè)煤大分子結(jié)構(gòu)在應(yīng)力作用下的變化過程的不足。 (2)可以提高對(duì)煤受構(gòu)造變形動(dòng)力變質(zhì)作用的認(rèn)識(shí)，有助于揭示煤大分子力化學(xué)演化的機(jī)理。 (3)有助于揭示煤礦開采過程中發(fā)現(xiàn)的多種現(xiàn)象，提高對(duì)煤與瓦斯突出機(jī)理的認(rèn)識(shí)，對(duì)煤礦安全高效開采具有一定的指導(dǎo)意義。 1.2 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)分析 1.2.1 國(guó)內(nèi)外煤大分子結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)展 1. 煤大分子結(jié)構(gòu)研究方法的進(jìn)展 煤大分子結(jié)構(gòu)的研究方法主要分為物理測(cè)定方法和化學(xué)測(cè)定方法兩大類。 1)物理測(cè)定方法 物理測(cè)定方法主要包括：傅里葉變換紅外光譜(Fourier transform infrared spectroscopy， FTIR)、拉曼光譜(Raman spectra)、高分辨率透射電子顯微鏡(high resolution transmission electron microscope，HRTEM)、X射線衍射(X-ray diffraction，XRD)、X射線光電子能譜(X-ray photoelectron spectroscopy，XPS)、核磁共振(nuclear magnetic resonance，NMR)。 (1)FTIR研究成果代表如下：徐龍君等(1998)、琚宜文等(2005)、李小明等(2005)、于立業(yè)等(2015a， 2015b)、姬新強(qiáng)等(2016)。 (2)Raman光譜研究成果代表如下：李霞等(2016)、Tuinstra和Koenig(1970)、Zerda 等(1981)、Mochida等(1984)、Beny-Bassez 和 Rouzaud(1985)、Marques等(2009)、Nestler 等(2003)、Urban等(2003)、Bar-Ziv等(2000)、Livneh等(2000)、Ferrari和Robertson (2000)、蘇現(xiàn)波等(2016)。 (3)HRTEM研究成果代表如下：Mathews等(2010)、Castro-Marcano等(2012)、任秀彬等(2015)、Yang等(2006)、Sharma等(1999， 2000a， 2000b， 2000c)、Aso等(2004)、 Shim等(2000)、Palotás等(1996)、Wornat等(1995)、Niekerk和Mathews(2010)、Yehliu等(2011)、郭亞楠等(2013)、張小東等(2013)、Ju和Li(2009)、Endo等(1998)。 (4)XRD研究成果代表如下：徐龍君等(1998)、李霞等(2016)、張小東等(2013)、劉冬冬等(2016)、Zubkova(2005)、李紹鋒和吳詩(shī)勇(2010)、Xu L等(2014)、Liu等(2015)、張小東和張鵬(2014)、秦勇(1994)、姜波等(1998)、李小明等(2004)、張路鎖等(2010)。 (5)XPS研究成果代表如下：馬玲玲等(2014)、Marinov等(2004)、Kelemen等(1994)、常海洲等(2006)、劉艷華等(2004)。 (6)NMR研究成果代表如下：楊保聯(lián)等(1995)、陳紅等(2009)、錢琳等(2013)、秦勇等(1998)、趙洪寶等(2016)、Guo等(2007)、姚艷斌等(2010)、Yao等(2014)、相建華等(2016)、Niekerk等(2008)、Roberts等(2015)。 物理方法針對(duì)煤樣本身分子結(jié)構(gòu)的特性進(jìn)行檢測(cè)，獲取相應(yīng)的特定信息。這類方法具有可重復(fù)性、操作簡(jiǎn)單和數(shù)據(jù)可靠等優(yōu)勢(shì)，在煤大分子結(jié)構(gòu)表征上得到了廣泛應(yīng)用，且這類方法隨著儀器的進(jìn)步極大推進(jìn)了煤大分子結(jié)構(gòu)的研究。主要研究方法及其測(cè)定內(nèi)容見表1-1。 表1-1 煤大分子結(jié)構(gòu)的研究方法及其測(cè)定內(nèi)容 2)化學(xué)測(cè)定方法 化學(xué)測(cè)定方法主要包括萃取(謝克昌， 2002; 張小東等， 2006; 張小東和張鵬， 2014; 季淮君等， 2015; 楊延輝等， 2016)、加氫(谷小會(huì)等， 2006a， 2006b; 谷紅偉， 2009; 藺華林等， 2007a， 2007b; 楊輝等， 2014)、熱解(Zhang et al.， 2013; 李娜等， 2016)。 化學(xué)方法通過降解煤的分子結(jié)構(gòu)來獲取代表性碎片，以碎片的結(jié)構(gòu)推測(cè)煤大分子結(jié)構(gòu)。這類方法在煤大分子結(jié)構(gòu)的研究初期提供了許多基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，發(fā)揮了重要的作用，但這類方法的缺點(diǎn)是流程復(fù)雜、分析周期長(zhǎng)、靈敏度低等，逐漸被物理方法取代。 2. 煤大分子結(jié)構(gòu)構(gòu)建研究進(jìn)展 在過去的幾十年里，煤大分子結(jié)構(gòu)的研究是卓有成效的。1942年，賓夕法尼亞州學(xué)院(現(xiàn)為賓夕法尼亞州立大學(xué))構(gòu)建了**個(gè)煤大分子結(jié)構(gòu)模型(Fuchs and Sandoff， 1942)，該模型為兼有范德瓦耳斯力的二維結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)，也為構(gòu)建煤大分子結(jié)構(gòu)的研究拉開了序幕。20世紀(jì)40年代又出現(xiàn)了兩種煤大分子結(jié)構(gòu)模型(Gillet， 1948， 1949)。50～60年代，出現(xiàn)了比較著名的Given模型(Given， 1960)和許多不廣為人知的模型(Cartz and Hirsch， 1960; Ladner and Stacey， 1961; Hill and Lyon， 1962; Given， 1964; Marzec， 2002)。70～80年代，煤大分子結(jié)構(gòu)模型逐漸從二維模型發(fā)展到三維模型(Spiro， 1981)，其中比較著名的有Wender模型(Wender， 1976)、Solomon模型(Solomon， 1981)、Wiser模型(Wiser， 1975)和Shinn(Shinn， 1984)模型。90年代是計(jì)算方法的構(gòu)建和表征結(jié)構(gòu)的開始，隨著計(jì)算化學(xué)成為一個(gè)獨(dú)特的專業(yè)學(xué)科，煤大分子結(jié)構(gòu)模型的研究進(jìn)入了分子動(dòng)力學(xué)階段(Vorpagel and Lavin， 1992; Nakamura et al.， 1993; Carlson and Faulon， 1994; Kumagai et al.， 1999; Patrakov et al.， 2005; Vu et al.， 2005; Domazetis et al.， 2005; Domazetis and James， 2006)。上述煤大分子結(jié)構(gòu)模型中比較著名的模型在當(dāng)時(shí)的科研水平下能夠解釋煤的部分性質(zhì)和特征，例如，①煤大分子結(jié)構(gòu)模型：Krevelen模型、Given模型、Wiser模型、Shinn模型；②煤分子間構(gòu)造模型：Hirsch模型、Riley模型(van Krevelen and Schuyer， 1957)、交聯(lián)模型(Spiro and Kosky， 1982)、兩相模型或主-客(host-guest)模型(Given et al.， 1986)、締合模型(Hatcher et al.， 1992)。在這些模型中，尤以Hirsch模型和兩相模型*具有代表性。 國(guó)內(nèi)以曾凡桂教授團(tuán)隊(duì)為代表，對(duì)煤大分子結(jié)構(gòu)的構(gòu)建展開了細(xì)致的研究，獲得了豐碩的成果。賈燕(2002)采用溶劑抽提和紅外光譜等檢測(cè)方法展開了對(duì)煤大分子結(jié)構(gòu)的研究；降文萍(2004)通過熱解動(dòng)力學(xué)提高了對(duì)煤分子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)；王三躍(2004)通過核磁共振、紅外光譜等實(shí)驗(yàn)構(gòu)建了兩種褐煤大分子結(jié)構(gòu)模型。此后又有多位學(xué)者構(gòu)建了九種煤大分子結(jié)構(gòu)模型(鄭仲， 2009; 吳文忠， 2010; 馬延平， 2012; 李鵬鵬， 2014; 司加康， 2014; 程麗媛， 2015; 董夔， 2015; 趙云剛， 2018; 王小令， 2019)。陳皓侃等(2000)采用分子力學(xué)和分子動(dòng)力學(xué)方法對(duì)不同變質(zhì)程度煙煤的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。相建華等(2011， 2013)構(gòu)建了兗州和成莊煤大分子結(jié)構(gòu)模型，并采用分子動(dòng)力學(xué)方法對(duì)模型進(jìn)行了優(yōu)化。Yan等(2020)構(gòu)建并評(píng)價(jià)了晉城無煙煤的煤大分子結(jié)構(gòu)。 1.2.2 國(guó)內(nèi)外煤大分子結(jié)構(gòu)分子動(dòng)力學(xué)的研究現(xiàn)狀 近年來計(jì)算機(jī)輔助分子設(shè)計(jì)(computer-aided molecular design，CAMD)技術(shù)在煤大分子結(jié)構(gòu)研究中的廣泛應(yīng)用(Meyers， 1982)，不但可以方便地構(gòu)建某一特定的煤大分子結(jié)構(gòu)模型，而且可以了解其三維立體結(jié)構(gòu)，同時(shí)在分子力學(xué)、分子動(dòng)力學(xué)和量子化學(xué)等研究的基礎(chǔ)上，更加深刻地認(rèn)識(shí)了煤的微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)(Ohkawa et al.， 1997; Takanohashi and Kawashma， 2002)。這也是煤化過程中煤大分子結(jié)構(gòu)的演化過程及機(jī)理、煤分子之間相互作用方式和煤加工過程中煤大分子結(jié)構(gòu)的變化及其與產(chǎn)物之間的關(guān)系等研究的基礎(chǔ)(王三躍等， 2004)。 國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)煤大分子結(jié)構(gòu)的分子動(dòng)力學(xué)模型的密度、吸附性能、擴(kuò)散系數(shù)、潤(rùn)濕性、熱解規(guī)律等方面展開了研究。其中煤大分子結(jié)構(gòu)密度模擬的代表作有Lian等(2020)利用XRD、XPS、13C-NMR等實(shí)驗(yàn)方法構(gòu)建了DMC-S(dense medium component-scaffold)煤大分子結(jié)構(gòu)模型，并將構(gòu)建的模型以不同的密度放入聚合物模型中以找到能量*低時(shí)的密度，并認(rèn)為這是煤大分子結(jié)構(gòu)的*優(yōu)密度。降文萍等(2007)通過不同數(shù)量的苯環(huán)來代表不同變質(zhì)程
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