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(北京化工大學(xué) 化學(xué)工程學(xué)院， 北京 100029)

油頁(yè)巖是一種由無(wú)機(jī)礦物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)緊密結(jié)合的沉積巖，其中，礦物質(zhì)含量較高(50%-80%)，主要包括碳酸鹽、氧化物、硅鋁酸鹽和黃鐵礦[1,2]，有機(jī)質(zhì)為具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子[3,4]。油頁(yè)巖中大量礦物質(zhì)的存在對(duì)其有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)的表征造成了較大的干擾，因此,表征前通常需要先脫除礦物質(zhì)[4-7]。另外，為了明確油頁(yè)巖中原生礦物質(zhì)對(duì)其有機(jī)質(zhì)熱解行為的影響，文獻(xiàn)中常采用逐級(jí)酸洗的方法脫除油頁(yè)巖中的礦物質(zhì)，進(jìn)而比較礦物質(zhì)脫除前后有機(jī)質(zhì)的熱解行為[8-10]?？梢钥闯?，無(wú)論是有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究還是礦物質(zhì)對(duì)有機(jī)質(zhì)熱解行為的研究，結(jié)果的準(zhǔn)確性均建立在脫礦過(guò)程不影響有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)的前提上。

對(duì)于碳酸鹽、氧化物和硅鋁酸鹽，文獻(xiàn)中幾乎一致采用HCl和HF進(jìn)行脫除，并且發(fā)現(xiàn)脫除前后有機(jī)質(zhì)的結(jié)構(gòu)整體變化不大[11-13]。黃鐵礦的脫除多采用稀HNO3，但眾多文獻(xiàn)表明HNO3會(huì)氧化有機(jī)質(zhì)，使有機(jī)質(zhì)的氮含量升高[7,10,14]?？梢?jiàn)，文獻(xiàn)中脫除黃鐵礦后的表征結(jié)果可能難以反映有機(jī)質(zhì)的真實(shí)結(jié)構(gòu)，這可能也是黃鐵礦對(duì)有機(jī)質(zhì)熱解行為研究中結(jié)論不一致的原因之一[9,10,14]。因此，油頁(yè)巖中黃鐵礦的脫除方法仍需探索。

氯化亞鉻(CrCl2)可有效并選擇性地脫除沉積巖中的黃鐵礦，常被用于硫的地球化學(xué)和同位素分布研究[15,16]。但是，文獻(xiàn)極少關(guān)注CrCl2脫除黃鐵礦過(guò)程對(duì)有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響。Acholla等[17]發(fā)現(xiàn)，CrCl2脫除黃鐵礦后油源巖有機(jī)質(zhì)的H/C差別不大，但脂碳含量稍微增加、芳碳含量稍微減少，并認(rèn)為CrCl2脫除黃鐵礦過(guò)程對(duì)油源巖有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)基本無(wú)影響。Galukhin等[18]采用CrCl2對(duì)Bazhenov頁(yè)巖進(jìn)行了處理，結(jié)果表明，脫除黃鐵礦后有機(jī)質(zhì)的H/C顯著增大，氧含量和O-H官能團(tuán)含量均減小，但也認(rèn)為CrCl2對(duì)有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)影響不大?？梢钥闯?，CrCl2脫除黃鐵礦過(guò)程對(duì)不同有機(jī)質(zhì)的結(jié)構(gòu)影響存在差異。油頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)的結(jié)構(gòu)與上述沉積巖有機(jī)質(zhì)的結(jié)構(gòu)存在差異[6,17,18]，但目前有關(guān)CrCl2脫除黃鐵礦過(guò)程對(duì)油頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響卻仍不明確。

鑒于此，為了認(rèn)識(shí)CrCl2脫除黃鐵礦過(guò)程對(duì)油頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響，本研究以典型的樺甸油頁(yè)巖為原料，首先采用HCl和HF脫除碳酸鹽、氧化物和硅鋁酸鹽得到含有黃鐵礦的有機(jī)質(zhì)，然后采用CrCl2脫除殘留在有機(jī)質(zhì)中的黃鐵礦，并借助元素分析、13C NMR、XPS和TG-MS技術(shù)分析CrCl2處理前后有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)的差異。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 原料及處理

油頁(yè)巖原料取自吉林省樺甸盆地大城子礦四層，其工業(yè)分析、元素分析以及鋁甑分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表 1 樺甸油頁(yè)巖的工業(yè)分析、元素分析及鋁甑分析

ad: air dry basis;M: moisture;A: ash;V: volatile matter; FC: fixed carbon

將油頁(yè)巖破碎、篩取100 目以下樣品，采用HCl和HF/HCl逐級(jí)酸洗的方法脫除油頁(yè)巖中的碳酸鹽、氧化物和硅鋁酸鹽[10]，具體步驟如下：取25 g油頁(yè)巖樣品，加入250 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18.5%的HCl溶液，于70 ℃下攪拌12 h，抽濾并用去離子水(60 ℃)沖洗濾餅至濾液呈中性，于110 ℃真空干燥箱中干燥12 h，得到去HCl可溶物樣品；在去HCl可溶物樣品中加入HF和HCl溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為18.5%和40%)，其中HF和HCl的體積比為1∶1，固液比為1∶10，于70 ℃下攪拌8 h，重復(fù)上述操作，最終得到含有黃鐵礦的有機(jī)質(zhì)(標(biāo)記為HD-CF)。

HD-CF中殘留的黃鐵礦采用CrCl2/HCl溶液進(jìn)行脫除。首先將2 g HD-CF加入三頸燒瓶中，然后加入120 mL CrCl2/HCl溶液，其中,CrCl2的濃度為1 mol/L、HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18.5%、二者的體積比為2∶1，在氮?dú)獯祾呦禄亓? h，具體過(guò)程詳見(jiàn)文獻(xiàn)[17]。需要說(shuō)明的是，為了避免乙醇對(duì)有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響[19,20]，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中未加入乙醇。反應(yīng)完畢后，將漿液抽濾、并用60 ℃的去離子水沖洗樣品至濾液呈中性，于110 ℃真空干燥箱中干燥12 h。脫除黃鐵礦的樣品標(biāo)記為HD-CFCr。

1.2 樣品的表征

樣品的元素組成(C、H、N和S)采用V元素分析儀(Vario EL Cube, Elementar)測(cè)定，濾液中的總有機(jī)碳(TOC)含量采用總有機(jī)碳分析儀(TOC-L CP N, Shimadzu)檢測(cè)。

采用X射線(xiàn)衍射儀(XRD, D8 FOCUS, Bruker)、X射線(xiàn)熒光光譜儀(XRF, S4-Explorer, Bruker)、固態(tài)碳核磁共振儀(13C NMR, AV300, Bruker)和X射線(xiàn)光電子能譜儀(XPS, ESCALAB-250, Thermo Fisher)對(duì)樣品進(jìn)行表征。XRD的測(cè)試條件為：管電壓40 kV，管電流40 mA，掃描速率10(°)/min，10°-70°掃描；XRF的測(cè)試條件為：功率4 kW，最大電壓60 kV，最大電流170 mA；13C NMR的測(cè)試條件為：共振頻率75.47 MHz，交叉極化接觸時(shí)間1 ms，MAS轉(zhuǎn)速12.0 kHz，循環(huán)延遲0.5-1.5 s；XPS測(cè)試時(shí)，靶源為單色AlKα靶，功率為150 W，全譜和窄譜掃描過(guò)程的通過(guò)能分別為200和30 eV。

樣品的熱性質(zhì)分析在熱天平(TG, Setsys Evolution 24，Setaram)和質(zhì)譜(MS, Oministar QMS 200，Balzers)聯(lián)用儀上進(jìn)行。稱(chēng)取12 mg樣品置于石英坩堝中，通入氬氣(100 mL/min)，以20 ℃/min的速率從室溫升至110 ℃并停留30 min，然后以20 ℃/min的速率繼續(xù)加熱到900 ℃。熱解過(guò)程產(chǎn)生的氣態(tài)產(chǎn)物通過(guò)不銹鋼毛細(xì)管(180 ℃)導(dǎo)入質(zhì)譜系統(tǒng)進(jìn)行在線(xiàn)檢測(cè)。為了消除質(zhì)譜基線(xiàn)變化帶來(lái)的影響，將產(chǎn)物的離子流強(qiáng)度與載氣Ar(m/z=40)信號(hào)作比值，并對(duì)樣品的干燥無(wú)灰基質(zhì)量歸一化處理獲得產(chǎn)物釋放曲線(xiàn)。

2 結(jié)果與討論

2.1 黃鐵礦的脫除效率

表2為HD-CF和HD-CFCr的工業(yè)分析結(jié)果。由表2可知，經(jīng)HCl和HF/HCl兩步脫礦后，HD-CF的灰分含量仍高達(dá)13.58%，明顯高于文獻(xiàn)中HD-CF的灰分或黃鐵礦含量[21,22]。為了明確殘余礦物質(zhì)的種類(lèi)，對(duì)樣品HD-CF進(jìn)行了XRD分析，所得XRD譜圖見(jiàn)圖1。由圖1可知，除黃鐵礦的衍射峰外，HD-CF的XRD譜圖中還具有明顯的氟化物的衍射峰，說(shuō)明脫除硅鋁酸鹽過(guò)程中HCl用量不足[23]，但采用相同方法脫礦后的依蘭和龍口油頁(yè)巖樣品中均未檢測(cè)到氟化物，灰分含量(分別為2.86%[24]和5.78%[14])也明顯低于HD-CF，可能由于樺甸油頁(yè)巖的硅鋁酸鹽含量稍高于依蘭和龍口油頁(yè)巖，也可能由于樺甸油頁(yè)巖的硅鋁酸鹽中含有較多的Ca和Mg[2]。為了避免氟化物的生成，在脫除硅鋁酸鹽過(guò)程中應(yīng)適當(dāng)增加HCl的用量或脫除硅鋁酸鹽后采用HCl或硼酸洗滌樣品[22,25]。

表 2 HD-CF和HD-CFCr的工業(yè)分析

為了考察CrCl2對(duì)黃鐵礦的脫除效果，圖1同時(shí)給出了HD-CFCr的XRD譜圖，可以看出，經(jīng)CrCl2處理后，黃鐵礦的衍射峰消失，說(shuō)明CrCl2可有效地脫除有機(jī)質(zhì)中的黃鐵礦。另外，加入的HCl脫除了殘留的氟化物，使其衍射峰也消失，說(shuō)明氟化物的生成確實(shí)是由于HCl用量不足。但是，CrCl2處理后，HD-CFr中會(huì)殘留少量的氧化鉻，可能是其灰分的主要組成成分。XRD也常用于表征有機(jī)質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征[4,6]，可以看出，富集的有機(jī)質(zhì)在2θ=19.3°處具有較強(qiáng)的脂碳衍射峰，芳碳衍射峰(26°)的強(qiáng)度則較弱，說(shuō)明樺甸油頁(yè)巖的變質(zhì)程度較低，有機(jī)質(zhì)主要由長(zhǎng)鏈脂肪烴組成、芳環(huán)結(jié)構(gòu)較少，與文獻(xiàn)中結(jié)果一致[4-6]。

圖 1 HD-CF和HD-CFCr的XRD譜圖

為了定量分析黃鐵礦的脫除效果，對(duì)HD-CF和HD-CFCr進(jìn)行了XRF分析，結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知，除C、H、O、N元素外，HD-CF中的元素主要為S、Fe、F、Al、Mg、Ca等，這些主要構(gòu)成XRD中顯示的黃鐵礦和氟化物。經(jīng)過(guò)CrCl2處理后，HD-CFCr中不再存在F元素，說(shuō)明氟化物完全被分解，但引入了Cr元素，與XRD結(jié)果一致。另外，CrCl2處理后，由于黃鐵礦的脫除，樣品的XRF結(jié)果中Fe2O3的相對(duì)含量明顯降低。但是，根據(jù)表3中樣品的XRF數(shù)據(jù)難以明確黃鐵礦的脫除率，需對(duì)結(jié)果進(jìn)一步處理。

表 3 HD-CF和HD-CFCr的XRF分析

樺甸油頁(yè)巖中基本不存在硫酸鹽[1,2]，灰化過(guò)程中絕大多數(shù)的F和Cl析出[26,27]，故除SO3、F和Cl外，表3中XRF測(cè)到的物質(zhì)與灰分的組成近似一致。對(duì)表3中上述三種之外的其他組分進(jìn)行歸一化處理，得到灰分中各組分的百分含量，然后乘以灰分含量即得到灰分中各組分占樣品的百分含量，結(jié)果見(jiàn)表4。由表4可知，HD-CF的灰分主要為Fe2O3和Al2O3，HD-CFCr的灰分則主要為Cr2O3，F(xiàn)e2O3僅占0.15%。由XRD譜圖可知，樣品中的Fe主要以黃鐵礦形式存在。假設(shè)灰分中的Fe2O3均由黃鐵礦轉(zhuǎn)化而來(lái)，那么HD-CF和HD-CFCr中的黃鐵礦含量(wFe2O3(%)/160×120×2)分別為5.79%和0.22%，故CrCl2對(duì)HD-CF中黃鐵礦的脫除率為96.19%，與報(bào)道的其他巖樣中黃鐵礦脫除率(88.9%-99.7%)類(lèi)似[17]，說(shuō)明CrCl2是一種有效脫除有機(jī)質(zhì)中黃鐵礦的方法。

表 4 HD-CF和HD-CFCr的灰分組成

2.2 CrCl2脫除黃鐵礦過(guò)程對(duì)有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響

2.2.1有機(jī)碳損失和元素分析

脫除黃鐵礦過(guò)程中，絕大部分有機(jī)質(zhì)以固體形式富集，但可能也有少量的有機(jī)物進(jìn)入液體中[23,28]。為了考察CrCl2脫除黃鐵礦過(guò)程中有機(jī)質(zhì)的損失情況，本研究測(cè)定了濾液中的有機(jī)碳含量，并計(jì)算了脫除黃鐵礦過(guò)程中的有機(jī)碳損失(濾液中有機(jī)碳量/HD-CF中有機(jī)碳量)。結(jié)果表明，有機(jī)碳損失為0.98%，說(shuō)明CrCl2對(duì)有機(jī)質(zhì)的碳骨架影響不大。

為了明確脫除黃鐵礦過(guò)程對(duì)有機(jī)質(zhì)元素組成的影響，表5給出了HD-CF和HD-CFCr的元素分析結(jié)果。需要說(shuō)明的是，表5中的硫含量為有機(jī)硫和無(wú)機(jī)硫的總量(標(biāo)記為St)。由表5可知，CrCl2處理后樣品的St含量顯著降低，主要源于黃鐵礦的脫除，與XRD和XRF結(jié)果一致，相應(yīng)的HD-CFCr中的硫主要以有機(jī)硫形式存在。脫除黃鐵礦后，有機(jī)質(zhì)的C含量顯著增加，與文獻(xiàn)中結(jié)果一致[18]。具體看，CrCl2處理后，樣品的C含量由66.95%增加到75.43%，說(shuō)明此過(guò)程中有機(jī)質(zhì)損失為100%-(66.95-0.98)/75.43×100%=12.54%。另外，CrCl2處理后，有機(jī)質(zhì)的H含量稍有升高、O含量顯著降低，對(duì)應(yīng)的H/C由1.51降低到1.48,O/C由0.22降低到0.13，說(shuō)明損失的有機(jī)質(zhì)主要為富O和富H的物質(zhì)。

表 5 HD-CF和HD-CFCr的元素分析

*: by difference; daf: dry and ash free basis

2.2.213CNMR分析

為了考察CrCl2脫除黃鐵礦過(guò)程對(duì)有機(jī)質(zhì)碳骨架結(jié)構(gòu)的影響，對(duì)HD-CF和HD-CFCr進(jìn)行了13C NMR表征，結(jié)果見(jiàn)圖2。由圖2可知，HD-CF主要由脂碳(0-90)組成，在δ=30處具有明顯的吸收峰，說(shuō)明脂碳主要為亞甲基碳；HD-CF在δ=130處的峰較小，說(shuō)明其芳碳(90-165)含量較少；譜圖中基本看不出羧基/羰基碳(165-220)峰，說(shuō)明二者的含量極少，與文獻(xiàn)中的結(jié)果一致[4,6]。CrCl2處理后，HD-CFCr的13C NMR譜圖與HD-CF類(lèi)似，無(wú)明顯區(qū)別。

圖 2 HD-CF和HD-CFCr的 13C NMR譜圖

表 6 HD-CF和HD-CFCr的結(jié)構(gòu)參數(shù)

為了明確CrCl2處理后單位質(zhì)量(daf)有機(jī)質(zhì)中脂碳、芳碳和羧基/羰基碳的含量的變化，將表6中數(shù)據(jù)乘以各樣品的C含量。結(jié)果表明，單位質(zhì)量HD-CF中脂碳、芳碳和羧基/羰基碳的含量分別為50.17%、11.87%和4.91%，HD-CFCr中則分別為57.55%、12.54%和5.34%?？梢钥闯觯珻rCl2處理后，由于富O和富H官能團(tuán)的損失，單位質(zhì)量有機(jī)質(zhì)中脂碳、芳碳和羧基/羰基碳的含量分別增加了5.28%、0.67%和0.43%。由于有機(jī)質(zhì)的熱解失重主要來(lái)源于脂肪烴[29]，因此,單位質(zhì)量(daf)HD-CFCr的熱失重量可能大于HD-CF。

2.2.3XPS分析

為了驗(yàn)證CrCl2處理后有機(jī)質(zhì)中碳結(jié)構(gòu)的變化，同時(shí)考察含氧結(jié)構(gòu)的變化，采用XPS C1對(duì)HD-CF和HD-CFCr進(jìn)行了表征，結(jié)果見(jiàn)圖3。由圖3可知，二者的譜圖具有明顯差異，說(shuō)明不同形式碳和氧的含量存在較大區(qū)別。為了明確不同形式碳和氧的相對(duì)含量，對(duì)譜圖進(jìn)行了分峰擬合處理，擬合結(jié)果見(jiàn)表7?？梢钥闯?，碳的賦存形式主要為C-C/C-H、C-O/C-OH、C=O和O=C-O，其中，C-C/C-H含量最高。具體看，HD-CF中C-C/C-H的相對(duì)含量為68.48%，該值低于文獻(xiàn)中油頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)的結(jié)果(79.8%-88.4%)[4,6,30]，但高于褐煤的結(jié)果(48.3%-53.6%)[31]，此差異與樣品的元素組成有關(guān)，C含量越大、O含量越小，C-C/C-H的相對(duì)含量越高。CrCl2處理后，HD-CFCr中C-C/C-H的相對(duì)含量(76.60%)高于HD-CF，說(shuō)明元素分析數(shù)據(jù)具有較好的準(zhǔn)確性。

圖 3 HD-CF和HD-CFCr的XPS C 1s及其分峰擬合譜圖

表7中C-C/C-H與C-O/C-OH相對(duì)含量之和為脂碳和芳碳的總含量，即13C NMR結(jié)果中fal與far之和。經(jīng)計(jì)算，HD-CF中C-C/C-H與C-O/C-OH的相對(duì)含量之和為84.57%，CrCl2處理后二者相對(duì)含量之和(84.61%)基本不變，與13C NMR結(jié)果一致，再次說(shuō)明CrCl2處理對(duì)有機(jī)質(zhì)的碳骨架影響較小。但需要指出的是，XPS表征的脂碳和芳碳含量之和小于13C NMR結(jié)果，這可能與測(cè)試方法的差異有關(guān)。

為了說(shuō)明含氧官能團(tuán)(C-O/C-OH、C=O和O=C-O)含量的變化，將表7中C-O/C-OH、C=O和O=C-O的相對(duì)含量乘以樣品的C含量。結(jié)果表明，HD-CF中氧多以C-O/C-OH和O=C-O形式存在，對(duì)應(yīng)含量分別為10.77%和8.35%，C=O的含量極少，僅為1.99%。CrCl2處理后，三者的含量分別變?yōu)?.04%、6.47%和5.13%?？梢钥闯?，CrCl2處理后，C=O含量顯著增加、O=C-O含量明顯減少，但二者含量之和差別不大，與文獻(xiàn)結(jié)果一致[17]，說(shuō)明增加的C=O可能來(lái)源于O=C-O；另外，C-O/C-OH的含量明顯減少(減少率為43.92%)。因此，CrCl2脫除黃鐵礦過(guò)程中可能主要破壞有機(jī)質(zhì)中的C-O鍵，使C-O/C-OH和O=C-O脫除O或OH，從而使HD-CFCr的O含量明顯減少、O/C明顯降低、H/C稍微減小。

表 7 HD-CF和HD-CFCr的XPS C 1s分析結(jié)果

2.2.4TG-MS分析

有機(jī)質(zhì)的熱解行為與其結(jié)構(gòu)直接相關(guān)。鑒于此，采用TG-MS考察了CrCl2脫除黃鐵礦前后有機(jī)質(zhì)的熱解行為。圖4為HD-CF和HD-CFCr的TG和DTG曲線(xiàn)，可以看出，兩種樣品的失重都發(fā)生在200 ℃之后。200-300 ℃的失重主要源于羥基和羧基的脫除，HD-CFCr在該溫區(qū)內(nèi)的失重量和失重速率均稍小于HD-CF，說(shuō)明CrCl2處理后HD-CFCr中羥基和羧基含量減少，與XPS結(jié)果一致。300-400 ℃的失重主要源于有機(jī)質(zhì)向?yàn)r青中間體轉(zhuǎn)化過(guò)程中小分子氣體的釋放[32,33]，由于CrCl2處理后單位質(zhì)量HD-CFCr中碳骨架含量相對(duì)增多，因此，HD-CFCr的失重量和失重速率均稍大于HD-CF。

圖 4 HD-CF和HD-CFCr的TG和DTG曲線(xiàn)

HD-CF和HD-CFCr的熱解失重均集中在400-520 ℃，與眾多油頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)的熱解失重溫區(qū)一致[10,34,35]。該溫區(qū)內(nèi)，HD-CFCr的失重量明顯多于HD-CF，對(duì)應(yīng)的DTG峰深度(22.55)也明顯大于HD-CF(18.11)，主要由于CrCl2處理后單位質(zhì)量有機(jī)質(zhì)的碳骨架(尤其是脂肪碳)含量增多，另外，殘留的氧化鉻對(duì)HD-CFCr的熱解失重可能也起到了促進(jìn)作用。但是，HD-CF和HD-CFCr的DTG峰溫基本相同(分別為473和474 ℃)，CH4、C2H4、C3H8和C4H10的釋放溫度范圍和最大釋放峰溫也基本一致(圖5)，說(shuō)明CrCl2處理后有機(jī)質(zhì)的碳骨架結(jié)構(gòu)變化不大，與13C NMR和XPS的結(jié)果一致。另外， HD-CF在560 ℃存在較小的DTG峰(圖4)，與圖5中H2S和SO2的釋放峰溫一致，說(shuō)明該峰主要源于黃鐵礦的分解，而HD-CFCr中該DTG峰以及H2S和SO2的質(zhì)譜峰均消失，也說(shuō)明了CrCl2可有效脫除黃鐵礦。

3 結(jié) 論

CrCl2可有效脫除油頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)中的黃鐵礦，脫除率達(dá)96.19%，但過(guò)程中會(huì)造成0.98%的有機(jī)碳損失和12.54%的有機(jī)質(zhì)損失，損失的有機(jī)質(zhì)主要為含O和含H的物質(zhì)，使有機(jī)質(zhì)的O含量和O/C明顯降低、H/C略微減小。

有機(jī)質(zhì)的碳骨架結(jié)構(gòu)具有較好的穩(wěn)定性。CrCl2處理后，有機(jī)質(zhì)中脂碳、芳碳和羧基/羰基碳的相對(duì)含量變化不大，但由于有機(jī)質(zhì)的C含量顯著增大，單位質(zhì)量有機(jī)質(zhì)中脂碳、芳碳和羧基/羰基碳的含量均增加，尤其是脂碳含量(增加了5.28%)，使單位質(zhì)量有機(jī)質(zhì)的熱解失重量增加。

CrCl2對(duì)有機(jī)質(zhì)中的含氧官能團(tuán)影響較大。脫除黃鐵礦過(guò)程中，CrCl2會(huì)破壞有機(jī)質(zhì)中的C-O鍵，使C-O/C-OH和O=C-O脫除O或OH，導(dǎo)致C-O/C-OH和O=C-O的含量明顯減少、C=O含量顯著增加。

CrCl2對(duì)不同油頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響可能存在差異，為了從化學(xué)層面認(rèn)識(shí)CrCl2脫除黃鐵礦過(guò)程對(duì)油頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響，有必要對(duì)不同結(jié)構(gòu)的油頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)進(jìn)行研究。