先锋褐煤可溶有机质中含氮化合物的组成和结构特征（英文）

先锋褐煤在高压釜中用等体积的甲醇/甲苯溶剂300℃下热溶得到热溶物和热溶残渣,利用X射线光电子能谱(XPS)分析了先锋褐煤及其热溶残渣中氮的形态,利用气相色谱/质谱(GC/MS)和电喷雾傅里叶变换-离子回旋共振质谱(ESI FT-ICR MS)分析了热溶物中含氮化合物的组成和结构特征。研究表明,先锋褐煤中氮形态含量顺序为季氮>吡啶氮>吡咯氮,而季氮在热溶过程中更易溶出。GC/MS共检测出热溶物中20种含氮化合物,并且大部分为胺类化合物。ESI FT-ICR MS检测出热溶物中300多种含氮化合物,大部分含氮化合物含一个或三个氮原子。含一个氮原子的含氮化合物主要以N_1O_1、N_1O_2和N_1O_xS_(1-2)类化合物为主,而含三个氮原子的含氮化合物主要以N_3O_xS_(1-2)(x=1-12)类化合物为主。含一个氮原子的含氮化合物的等效双键数和碳数随氧原子数增加而增加。

煤液化重油芳香分中硫氮化合物的高分辨质谱分析

为获得煤液化重油芳香分中硫氮化合物的分子组成结构,使用超高分辨率的电喷雾电离源结合傅里叶变换离子回旋共振质谱(ESI FT-ICR MS)对煤液化重油的芳香分进行了分子水平上的表征。结果表明,煤液化重油芳香分中硫氮化合物的分子组成较为复杂,ESI FT-ICR MS鉴定出了826种碱性氮化物、481种中性氮化物和333种含硫化合物的元素组成,正离子ESI模式下鉴定出5类不同分子组成的碱性氮化物,结合甲基衍生化手段鉴定出2类不同分子组成的含硫化合物,负离子ESI模式下鉴定出6类不同分子组成的中性氮化物,其中,碱性和中性氮化物相对丰度最高的均为N1类化合物(含1个N原子的化合物),含硫化合物相对丰度最高的为S1类化合物(含1个S原子的化合物)。通过对各类化合物的等效双键数(DBE)和碳数分布的分析,获得了煤液化重油芳香分硫氮化合物分子组成的重要信息。N1类碱性氮化物主要母核结构为喹啉和吖啶,烷基侧链主要为C8~C17和C6~C11,N1类中性氮化物为主要母核结构为咔唑,带有C9~C14烷基侧链。N1类碱性氮化物的缩合程度和碳数分布均大于N1类中性氮化物,导致加氢过程中碱性N1类化合物较中性N1类化合物更难脱除。S1类含硫化合物的主要母核结构为二苯并噻吩和萘并苯并噻吩,烷基侧链长度在C1~C8,此外含有4~6个苯环的高缩合的噻吩类化合物。