[发明专利]一种利用固体核磁碳谱检测煤结构参数的定量分析方法

权利要求书

1.一种利用固体核磁碳谱检测煤结构参数的定量分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1)选取模型化合物；

所述模型化合物包括一系列带脂肪侧链和/或含杂原子官能团的固体芳香化合物，各所述模型化合物的芳香度不同，所述芳香度为不饱和碳原子数与总碳原子数之比；

S2)测定各模型化合物的固体核磁碳谱；

S3)建立校正固体核磁碳谱测试误差的回归曲线方程；

根据不同类型碳原子位移归属和步骤S2测定的固体核磁碳谱，运用分峰拟合方法拟合得到各模型化合物的不同类型碳原子含量拟合值，求和分别计算出各模型化合物的饱和碳原子含量拟合值X％和不饱和碳原子含量拟合值Y％；

再将各模型化合物的饱和碳原子含量拟合值X％分别与各模型化合物的饱和碳原子含量理论值进行回归分析，获得饱和碳校正固体核磁碳谱测试误差的回归曲线方程(Ⅰ)，

X’＝f(X) (Ⅰ)；

将各模型化合物的不饱和碳原子含量拟合值Y％分别与各模型化合物的不饱和碳原子含量理论值进行回归分析，获得不饱和碳校正核固体核磁碳谱测试误差的回归曲线方程(Ⅱ)，

Y’＝f(Y) (Ⅱ)；

其中X’、Y’分别为与X和Y对应的修正值；

S4)验证回归曲线方程准确性；

将已知结构的验证化合物按照步骤S2相同的测试条件测定固体核磁碳谱，所述验证化合物也为带脂肪侧链和/或含杂原子官能团的固体芳香化合物；同样通过分峰拟合得到验证化合物的不同类型碳原子含量拟合值，求和分别计算出验证化合物的饱和碳原子含量拟合值X％和不饱和碳原子含量拟合值Y％，然后分别代入回归曲线方程(Ⅰ)和(Ⅱ)得到对应的修正值X’和Y’，再将修正值与验证化合物的理论值比较，验证回归曲线方程的准确性；若验证化合物的饱和碳原子含量和不饱和碳原子含量的修正值与理论值相对误差大于10％，说明准确性不高，重新调整模型化合物的种类和数量，重复步骤S1～S4，直到验证化合物的饱和碳原子含量和不饱和碳原子含量的修正值与理论值相对误差小于10％；

S5)待测煤样碳结构参数的测定及修正；

将待测煤样按照步骤S2中相同的测试条件进行固体核磁碳谱测试，同样通过分峰拟合得到待测煤样的不同类型碳原子含量拟合值，求和分别计算出待测煤样的饱和碳原子含量拟合值X％和不饱和碳原子含量拟合值Y％，然后分别代入回归方程(Ⅰ)和(Ⅱ)得到待测煤样对应的修正值X’和Y’，再根据X’和待测煤样的各个类型的饱和碳原子含量拟合值等比例计算出各个类型的饱和碳原子含量的修正值，根据Y’和待测煤样的各个类型的不饱和碳原子含量拟合值等比例计算出各个类型的不饱和碳原子含量的修正值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模型化合物选自苯系、萘系和蒽菲系化合物中的至少三种化合物，各化合物纯度大于98％，其中芳香度最低的为30～40％，最高的为90～95％。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述模型化合物包括：3,4-二甲基苯甲酸、十二烷基苯磺酸钠、2-萘乙酸、2-甲基萘和9-甲基蒽。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述验证化合物为9,10-二甲基蒽。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2、S4和S5中，模型化合物、验证化合物及待测煤样在测定固体核磁碳谱前，粉碎研磨至80目以下并在65℃下真空干燥24h。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2、S4和S5中，固体核磁碳谱测试条件为：脉冲序列为CP/TOSS，¹³C共振频率与仪器相匹配，交叉极化接触时间为1～5ms，循环延迟时间为1～10s，魔角转速为3～7kHz，转子外径为4～7mm。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，选用Origin软件进行模型化合物非线性回归分析，曲线的相关系数R²大于0.95后得到相应的回归曲线方程。