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为从分子水平上弄清煤化学结构及其能量作用机制,本文以煤嵌布结构模型理论为指导,以煤疏中质组和密中质组为研究对象,结合前期的实验现象,对微纳颗粒的疏中质组和密中质组进行研究。首先,建立各自相应骨架结构的多分子聚集体,并进行分子力学和分子动力学模拟,获得结构稳定的团聚体空间网络构型,并分析能量构成及其作用机制。然后,对疏中质组中的填充小分子进行了初期探索,以疏中质组骨架结构为对象,通过巨正则蒙特卡洛计算模拟,研究了其团聚体对单分子甲苯(C7H8)、正十烷(C10H22)、庚醇(C7H16O)和二元组分C10H22/C7H8的饱和吸附特性。结果表明:在透射电子显微镜下,呈现大小不同的微纳颗粒状的疏中质组骨架和密中质组骨架,其分子结构模型经过分子力学和分子动力学模拟后,呈现较大颗粒状的疏中质组骨架确实是一种聚集态的物质,且疏中质组骨架的稳定团聚结构由10个或12个骨架单分子集聚而成,而密中质组骨架则不能形成多分子聚集体,仅以单个骨架分子的形式稳定存在。经密度模拟,疏中质组骨架集聚体的密度为1.45 g/cm3,密中质组骨架单分子密度为1.25 g/cm3,与实验真密度一致或接近。疏中质组骨架聚集体对单组分甲苯(C7H8)、正十烷(C10H22)和庚醇(C7H16O)的吸附饱和量分别为27个分子、4个分子和11个分子,对二元组分C10H22/C7H8的吸附饱和量分别为5个和8个分子。C7H8和C10H22吸附能由范德华能和静电势能组成,而C7H16O因其结构中含有-OH,其吸附能包含范德华能、静电势能和氢键能。吸附质优先被吸附于自由能较大的边界处,然后才进入骨架结构内部。边界处的吸附有两种机理:前期为能量效应吸附,即吸附质优先占据有利的吸附点;后期为堆积效应吸附,即依靠分子间作用力实现吸附。进行多组分吸附时,吸附质与吸附质之间相互竞争,吸附产生选择性。论文共有图46幅,表16个,参考文献84篇。