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煤炭对于像我国这种发展中国家的经济可持续发展来说是一种重要的能量来源。根据我国的煤炭资源分布，褐煤储量十分丰富。然而，褐煤的高水分含量很大程度地限制了其开发和利用，对其进行脱水提质是解决褐煤高效利用的关键。为了发展新的、高效的脱水技术，保持褐煤的竞争性，了解煤中水分的基础层面，和水分对煤物理化学特性的影响以及煤水之间的相互作用关系是非常重要的。煤中各种形式水的行为特征是非常复杂的，这要求我们从不同的层面（降温和升温）进行分析和研究。褐煤中水分的存在形式已经在全球范围内被广泛研究。本文首先对煤中水分的基础理解进行综述，包括水分分类、研究方法、物理化学结构和一些新的研究方向。然后通过DSC差热分析，在25℃降到-150℃然后再升到300℃的温度范围，对HL和YN两种褐煤中的水分进行分析研究。基于冻结特征，煤中水分被分为三种类型：自由水、可冻结束缚水和不可冻结水。这两种类型的可冻结水占据煤中全水分的18.22-78.25%，这证明了第三种类型水（不可冻结水）的存在。热处理和碱液处理改变了褐煤的物理化学结构，减少了可冻结束缚水的含量。BET和SEM分析指出了由于干燥导致的褐煤孔隙收缩和减少。为了进一步研究和证明水的冻结特征，采用低温XRD在-80℃检测冰的晶体结构。当含水量为14.75%的煤样被使用时，XRD也检测到了水的冻结状态，这与DSC结果相矛盾。可能是因为在含水量低于18%的煤样中，第三种类型的水的相变热非常小，以至于DSC不能检测到。另外，通过热重分析仪对具有不同粒径的HL和YN两种褐煤，分别在50、80和110℃进行等温干燥。结果表明，在每个干燥温度下煤样都能达到恒重，随着温度的升高煤样的总失重增加，这说明煤中水分与煤表面之间具有不同的结合强度；随着水分含量的降低，水分蒸发所需的能量增加，煤水之间的相互作用加强，这其中包括氢键和微孔对水的束缚力。粒径为60-100目的HL褐煤在50℃下干燥后，含水量能够降低到7%左右，此时的水分以分子层水的形式存在；干燥温度进一步升高到110℃时，煤中的含水量没有明显降低。还利用FT-IR对原煤以及加水煤的化学结构进行了分析。