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分子動力學模擬在煤結構及相關研究中的應用

作者:王善彪; 秦志宏; 周婧蘭; 連露露; 楊小芹; 林喆 中國礦業大學化工學院; 江蘇徐州221116

摘要:隨著計算機技術的深入發展和不同類型分子動力學模擬軟件的開發運用,更多的煤科學科研人員從事煤大分子的動力學模擬計算領域研究,從煤的結構特征、孔徑分布特性、熱力學特性和基于孔徑分布的吸附特性等方面,深入研究煤炭這一聚集體系所表現出的深層信息,理解其所能表現出的動力學行為特征,從而有效解決了實驗室中無法解決的一些問題,為煤炭的高效綜合利用提供了更多的基礎理論支持。筆者綜述了分子動力學模擬技術在煤大分子結構、煤炭吸附性質、油頁巖干酪根分子結構及分子識別等方面的研究進展,簡要介紹了相關的研究成果,指出利用計算機技術研究煤結構及其功能機制存在的不足,認為這種不足往往不是計算技術如分子動力學模擬本身的問題,而是復雜煤結構解析不到位的問題。若結合萃取反萃取之煤全組分分離方法以及由此建立的煤嵌布結構模型新理論,并通過分子動力學模擬技術深入研究煤族組分分子結構細節、熱變化行為和性質演變等,不僅能驗證相關理論的正確性,完成試驗技術所不能完成的工作,而且有可能進一步推進煤結構和煤反應性機理的研究。

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