煤炭作为我国能源消费结构中占比最大的部分,其清洁高效利用逐渐受到了社会的高度重视。褐煤具有煤层厚、埋藏浅、开采成本较低等优点,适合大规模开发利用。然而,褐煤中较高的含水量却影响了其大规模的工业应用。经自然条件摊晒的褐煤,露天堆放仍然会吸收空气中的水分出现重吸水现象,严重影响干燥效率。本文采用低温热解方法对锡盟褐煤进行脱水提质,并研究热解温度、粒径和相对湿度等因素对提质褐煤重吸水特性的影响,结果表明:随着热解温度的升高,提质褐煤的半焦收率逐渐降低,且粒径越小时,半焦收率越高;提质煤样的含水量大幅降低热值大幅升高,H/C和O/C比均呈降低趋势,提质褐煤的煤阶逐渐升高,褐煤的改性效果显著;半焦的重吸水率随热解温度的升高而降低,80目粒径时相对湿度为50~60%、热解温度为700℃条件下半焦的重吸水率仅为8.13%,相同条件下粒径对重吸水影响不大,但相对湿度较高的条件下半焦的重吸水率也更高。根据低温热解实验的煤质分析,并结合含氧官能团的分布与煤化程度的关系图以及范式图,构建了褐煤及其提质煤的分子结构模型,并应用密度泛函理论方法进行优化。本文主要利用IGM方法,并结合AIM、MEP和弱相互作用能等分析方法对褐煤及其提质煤的弱相互作用进行研究发现:IGM方法可以将分子间与分子内的弱相互作用分开,对于只研究煤-水复合物之间的弱相互作用非常有利;褐煤不同含氧官能团与水分子的弱相互作用中,主要形成O-H…O和C-H…O两种类型的氢键,前者的值明显大于后者,且电子密度和势能密度均比后者要大一个数量级;对同种类型的氢键而言,其电子密度的值总大于势能密度的值,且两者具有相同的数量级;褐煤不同含氧官能团的亲水性顺序大致满足:羧基>酚羟基>羰基>醚键>甲氧基;随着热解程度的加深,静电势的极值点数值逐渐减小,分子表面静电势分布逐步趋于平均;煤-水复合物间的平均弱相互作用能大小随着褐煤提质程度的加深而减弱;煤-水吸附模型的弱相互作用强度由弱相互作用力的类型和弱相互作用力的数量共同决定。