1.一種構(gòu)建褐煤有機(jī)質(zhì)大分子結(jié)構(gòu)模型的方法，其特征包括下列步驟：
(1)褐煤的選擇性氧化制苯羧酸
將所研究的褐煤，加入高溫高壓反應(yīng)釜中，以NaOH水溶液為介質(zhì)，以氧氣為氧化劑，在一定溫度和時(shí)間下進(jìn)行選擇性氧化，反應(yīng)結(jié)束后，產(chǎn)物用無(wú)機(jī)酸酸化，過(guò)濾，定容，然后用液相色譜分析苯羧酸的質(zhì)量收率，并得到總質(zhì)量收率；
(2)苯羧酸收率數(shù)據(jù)的處理
首先，將氧化得到的不同苯羧酸的質(zhì)量收率除以各自的分子量，得到各自的摩爾收率；再將各自的摩爾收率除以12種苯羧酸中摩爾收率最小的量，得到產(chǎn)物中苯羧酸的分布個(gè)數(shù)；為了不使模型的分子量過(guò)大，且能反映出苯羧酸的分布特點(diǎn)，將產(chǎn)物中苯羧酸的分布個(gè)數(shù)再除以合適的數(shù)(取決于所要計(jì)劃的褐煤結(jié)構(gòu)模型中分子量大小)得到在模型中能形成苯羧酸的分布個(gè)數(shù)；根據(jù)苯羧酸分布個(gè)數(shù)和每個(gè)苯羧酸分子量，計(jì)算出苯羧酸的總分子量；
(3)模型分子量選取及各原子數(shù)定量
由步驟(2)中得到的苯羧酸的總分子量，除以步驟(1)中褐煤氧化得到的苯羧酸總質(zhì)量收率，得到褐煤有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)模型的分子量；根據(jù)褐煤的元素分析數(shù)據(jù)，結(jié)合上述褐煤有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)模型的分子量，可確定模型中各種原子的個(gè)數(shù)；
(4)不同類型碳的定性與定量
采用固體碳核磁共振波譜(13C NMR)對(duì)褐煤中有機(jī)質(zhì)的碳進(jìn)行定性與定量分析，獲得褐煤有機(jī)質(zhì)的13C NMR譜圖，不同碳的13C NMR譜圖位置為：終端甲基碳0ppm～15ppm，終端甲基相連的亞甲基碳17ppm～19ppm，芳環(huán)上的甲基碳19ppm～22ppm，芳環(huán)相連α和β位的亞甲基碳為25ppm～35ppm，烷基鏈上的亞甲基碳及多支鏈中心碳40ppm～50ppm，氧接脂肪碳50ppm～80 ppm，質(zhì)子芳碳105ppm～125ppm，橋接芳碳125ppm～130ppm，脂肪基取代碳130ppm～145ppm，氧接芳碳145ppm～160ppm，羧基和酯基碳160ppm～180ppm，羰基碳180ppm～220ppm；對(duì)13C NMR譜圖進(jìn)行分峰擬合處理，得到各種類型的碳摩爾百分比，即各種碳率；其中，芳碳率＝質(zhì)子芳碳率+橋接芳碳率+脂肪基取代芳碳率+氧接芳碳率，芳香核平均結(jié)構(gòu)尺寸＝橋接芳碳率/芳碳率，烷基碳率＝終端甲基碳率+終端甲基相連的亞甲基碳率+芳環(huán)上的甲基碳率+芳環(huán)相連α和β位亞甲基碳率+烷基鏈上的亞甲基碳及多支鏈中心碳率+氧接脂肪碳率，芳環(huán)取代度＝(脂肪基取代芳碳+氧接芳碳)/芳香碳；
(5)褐煤芳香結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建
根據(jù)步驟(4)中的數(shù)據(jù)可以計(jì)算出模型中橋接芳碳的個(gè)數(shù)，等于芳香碳個(gè)數(shù)×芳香核平均結(jié)構(gòu)尺寸；根據(jù)橋接芳碳的個(gè)數(shù)定出褐煤結(jié)構(gòu)中芳香環(huán)的個(gè)數(shù)，等于芳香單環(huán)個(gè)數(shù)+芳香雙環(huán)個(gè)數(shù)，其中芳香雙環(huán)個(gè)數(shù)＝橋接芳碳的個(gè)數(shù)/2，芳香單環(huán)個(gè)數(shù)＝(芳香碳個(gè)數(shù)–10×芳香雙環(huán)個(gè)數(shù))/6；芳香環(huán)確定以后，褐煤的芳香核的結(jié)構(gòu)就可確定，即由芳香單環(huán)和芳香雙環(huán)組成；能生成苯羧酸的芳香核母體結(jié)構(gòu)的芳環(huán)上不能連接有氧原子，不能生成苯羧酸的芳香母體結(jié)構(gòu)的芳環(huán)上均需連接氧，氧以酚羥基、醚鍵形式存在；芳香核母體確定以后，可以構(gòu)建褐煤的芳香母體結(jié)構(gòu)；另外，該結(jié)構(gòu)的構(gòu)建過(guò)程中與芳香結(jié)構(gòu)相關(guān)的數(shù)據(jù)要滿足步驟(4)中13C NMR分析結(jié)果；
(6)褐煤有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建
褐煤中的官能團(tuán)采用傅里葉紅外光譜(FTIR)確定；褐煤中酚羥基和羧基含量用離子交換法確定；褐煤中N、S元素的存在形式采用X射線光電子能譜 (XPS)分析確定；以步驟(5)中褐煤的芳香結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，結(jié)合褐煤的元素分析、13C NMR分析、FTIR分析、酚羥基和羧基含量分析以及XPS分析的結(jié)果構(gòu)建出褐煤的有機(jī)質(zhì)大分子結(jié)構(gòu)模型；構(gòu)建出的褐煤結(jié)構(gòu)模型，除了滿足褐煤氧化產(chǎn)物中苯羧酸的生成及其收率分布特點(diǎn)，還要滿足元素分析、13C NMRF分析、FTIR分析、XPS分析以及酚羥基和羧基含量分析的結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的褐煤氧化條件為：NaOH與褐煤的質(zhì)量比為2.9，水與褐煤的質(zhì)量比為21，氧氣壓強(qiáng)為4.9MPa，反應(yīng)溫度為238℃，反應(yīng)時(shí)間為31min；達(dá)到反應(yīng)時(shí)間后驟冷反應(yīng)釜終止反應(yīng)，過(guò)濾得到濾液，將濾液用H2SO4酸化至pH＝1.5，再次過(guò)濾，將濾液定容。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述高效液相色譜分析條件為：所采用的二元梯度洗脫流動(dòng)相是乙腈與體積分?jǐn)?shù)為0.1％的磷酸水，固定相為C18硅膠柱，檢測(cè)器為波長(zhǎng)235nm的紫外檢測(cè)器，流動(dòng)相的流量是1cm3/min，柱溫35℃；二元梯度洗脫的條件是：0min(5％乙腈，95％磷酸水)—10min(20％乙腈，80％磷酸水)—12min(20％乙腈，80％磷酸水)—14min(5％乙腈，95％磷酸水)—18min(5％乙腈，95％磷酸水)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述固體碳核磁共振波譜的操作條件為：共振頻率67.8MHz，13C的化學(xué)位移用外標(biāo)物金剛烷來(lái)標(biāo)定，脈沖寬度4μs，脈沖重復(fù)時(shí)間7s，連接時(shí)間2ms。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述紅外光譜儀分析條件為：將固體煤樣與KBr單晶以質(zhì)量比1:100(煤樣0.001g，KBr 0.1g)均勻混合并在研缽內(nèi)充分研磨，用壓片器將其壓成透明狀，在常溫下進(jìn)行傅里葉紅外光譜測(cè)試，實(shí)驗(yàn)掃描范圍為4000cm-1～400cm-1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述酚羥基和羧基的分析條件為：①羧基的測(cè)定：在帶進(jìn)氣口的250mL錐形瓶中，加入1g褐煤樣與200mL摩爾濃度為0.1mol/L的醋酸鈣溶液，在空氣氣氛下離子交換24h，然后過(guò)濾混合液體，取10mL濾液，用標(biāo)定過(guò)的摩爾濃度為0.05mol/L的氫氧化鈉溶液滴定羧基，同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)，即可得出煤中羧基(-COOH)的量；②酚羥基的測(cè)定：在帶進(jìn)氣口的250mL錐形瓶中，加入1g褐煤樣與100mL摩爾濃度為0.1mol/L氫氧化鋇溶液，在氮?dú)鈿夥障码x子交換24h，然后過(guò)濾混合液體，將過(guò)濾得到的煤樣用摩爾濃度為0.02mol/L的鹽酸在真空條件下離子交換30min，然后過(guò)濾混合溶液，取10mL濾液，用標(biāo)定過(guò)的摩爾濃度為0.05mol/L的氫氧化鈉溶液滴定消耗的鹽酸，根據(jù)交換Ba2+消耗的鹽酸的量即可得到總酸度的量；酚羥基含量為總酸度與羧基含量之差。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述X射線光電子能譜的分析條件為：陽(yáng)極為AlKα，功率為15kV×20mA，窄譜掃描透過(guò)能力為60cV，全掃描透過(guò)能力為150cV，基礎(chǔ)真空為0.1nPa。