164~188部分主要表示羧基结构[17]，此处的信号未随粒径的减小而变化；与此同时，HN-gy5的芳香峰（90至160）整体信号却随着粒径减小而减弱，两种信号强度的对比表明，随着粒径的减小羧基官能团的含量是增加的，与NMG-gy结论一致。对改性煤化学位移处50~80的图像进行了放大。

过氧化氢改性煤信号基本与原煤一致，而HN-gy在化学位移65~75处的信号强度要明显高于原煤，这部分化学位移属于与醇羟基或醚基相连的α碳，醚基不可能在过氧乙酸氧化后引入，故此处改变代表醇羟基结构增加，与NMG-gy结果一致。与NMG煤结论一致，过氧乙酸溶液在HN无烟煤的碳链结构中引入大量的醇羟基以及羧基官能团，而过氧化氢溶液则没有此效果。

综上，过氧化氢与过氧乙酸溶液都具有氧化煤中的烷基芳香碳以及氧基取代芳碳结构的能力，但只有后者可在煤碳链结构引入醇羟基、羧基。过氧乙酸较高的氧化电位，酸性溶液造成的不同的氧化反应路径，是两种过氧化物溶液氧化效果不同的根本原因。

按照结合能由低到高，在XPS的N1s谱图中，氮元素可以大致分为5种结构，氮元素的谱峰、结合能及结构分别为：N-6特征峰，结合能398.9±0.3eV，吡啶型氮；N-5特征峰，结合能400.6±0.3eV，吡咯型氮；N-Q特征峰，结合能401.3±0.3eV，季氮；N-X特征峰，结合能402至405eV，氧化物氮；硝基官能团-NO2特征峰，结合能405±0.5eV，此结构在XPS中的结合能大于405eV。

除以上可用XPS明确表征的结构外，煤中还有5%至10%芳香胺结构。根据N1s分峰结果，原煤及改性煤表面的含氮官能团所占比例见表3。如表3，在NMG及HN原煤的表面，N-6，N-5，N-Q是主要的含氮结构，N-X氧化物氮结构占比较小，在整体上HN无烟煤的吡啶氮含量要大于NMG烟煤。

在整体上，随着粒径的减小，两种原煤N-5结构含量均出现上升趋势，这可能是由于在粉碎过程中，氧元素被引入了煤粉表面，使得小部分吡啶氮形成了吡啶酮或其异构形式，结合能发生变化，被划分到N-5结构中。随着煤化程度的加深，吡啶氮的相对含量会增加，在整体上HN无烟煤的吡啶氮含量要大于NMG烟煤，与这一规律一致。与原煤相比，过氧乙酸改性煤N1s谱图出现了硝基官能团的谱峰，N-X氧化物氮含量出现了明显的增加。煤中含有5%至10%芳香胺结构，在XPS谱图中包含在N-6特征峰内。

芳香胺类物质用过氧酸氧化后，可得到亚硝基化合物、氧化偶氮苯、偶氮苯、硝基化合物等，这是硝基官能团生成的原因。由表3可知，随着粒径的减小，HN-gy5硝基官能团含量上升，这是由于随着粒径减小，无烟煤内部芳香胺结构更多的暴露而被氧化所导致的。N-X代表煤中的氧化物氮，包括吡啶氮与氧形成的复合物以及其它氮的氧化结构。

过氧乙酸氧化后，N-X结构所占比例大幅度上升。与原煤相比，过氧乙酸改性后N-Q所占比例变化不大；经过计算，改性煤N-6与N-5所占比例减少之和，与N-X及-NO2增量之和基本一致，这表明N-X增长主要来自于N-6与N-5结构的氧化。

热解过程中NOx气体生成规律NMG原煤热解过程中NOx生成曲线见图4。NMG-gy5的含氮气体生成曲线见图5。在惰性气氛下的热解过程中，NOx中的氧元素一定来自于煤自身结构中的氧，即含氧官能团。煤结构中的氧元素会影响含氮气体的生成。过氧乙酸溶液会在煤大分子结构中引入羟基及羧基，故首先分析过氧乙酸改性煤含氮气体生成规律。在2.3部分，过氧乙酸改性后，煤粉表面出现了更多的氧化物氮N-X形式的结构，这会极大促进燃料氮向NOx的转化过程。

如图5a，与图4原煤相比，N2O生成总量猛增，增长幅度在138.48%至232.16%之间，生成起始温度也降低。如图4b所示，NO NO2生成量减少24.92%至47.09%。与原煤相比，NMG-gy5总的氮元素生成量增长了84.40%至111.31%；与氧结合的氮元素生成总量，即NOx，增加了113.51%至188.41%。从化学键角度进行分析。过氧乙酸改性后醇羟基、大量羧基被引入煤碳链中，这些官能团会和煤中含氮结构形成OH∙∙∙N氢键。大分子之间与大分子内部的氢键结构会降低其周围C-C断裂的温度。