煤是一种由多种官能团、多种化学键组成的复杂有机大分子，从化学结构来看，煤是一种短程有序、长程无序的非晶态固体有机物，获得其芳香晶核的结构参数是一项重要的内容。
拉曼光谱是一种散射光谱，是波谱分析技术的重要组成部分。拉曼光谱分析法是基于拉曼散射效应，对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息，并应用于分子结构研究的一种分析方法。拉曼光谱在材料、化工、石油、高分子、生物、环保、地质等领域都有应用，随着拉曼技术的不断发展，其应用范围越来越广泛。
拉曼光谱对碳材料的结构有序状态非常敏感，可以为结构的有序性程度提供可靠的信息，是表征碳材料最常用的、非破坏性的、快速的和高分辨的技术之一，因此，拉曼光谱常被用来表征石墨等碳质材料的结构特征。
煤碳具有高碳物料的特征，在结构上和多晶石墨有相似之处。以下是使用我们奥谱天成便携式拉曼光谱仪ATR3110-532测试的石墨烯和煤炭的拉曼谱图，由图可以看出，两者的拉曼特征峰接近。
本次测试的拉曼谱图结果在1343cm-1，1601cm-1左右有明显的分辨特征信号。
本次测试的拉曼谱图结果在1337cm-1，1602cm-1左右有明显的分辨特征信号。
苏现波等通过对不同变质变形程度的煤进行拉曼光谱测试，发现煤微晶结构及其演化与拉曼光谱特征之间存在密切关系，同时随着芳构化及芳环缩合作用的增强，均会导致峰位差（G-D1）急剧增大和半高宽比（G/D1）急剧减小。
表13种煤炭的拉曼参数差异
图13种煤炭的拉曼光谱曲线比较
如表1和图1所示，对比了三个不同种类的煤炭的拉曼参数差异以及拉曼曲线。可以看出拉曼谱带与煤炭的结构组成有关，随着煤化程度增加，具体表现为：
(1)D1峰位置向低波数区域移动，G峰位置则向高波数区域移动，因而D1峰与G峰的峰位距离：褐煤<烟煤<无烟煤。
(2)D1峰与G峰越尖锐，峰高比（G/D1）值越低，因此峰高比（G/D1）：褐煤＞烟煤＞无烟煤，褐煤的D1峰尤为平缓，与烟煤及无烟煤的差别明显。
(3)无烟煤在2500～3250cm-1拉曼散射较弱，二级模较为明显，褐煤与烟煤二级模叠加在一起，形成明显且宽缓的馒头峰。
根据上述表现，可以快速鉴别煤炭种类。
导致以上煤炭的拉曼参数差异，其主要原因是：
①褐煤的煤化程度最低，含碳量最少，挥发分含量最多；烟煤是由褐煤经变质作用转变而成的煤种，挥发分为10%～40%，一般随煤化程度增高而降低，煤化程度高于褐煤，低于无烟煤；无烟煤为煤化程度47中国口岸科学技术最高的煤，含碳量最多，挥发分含量较少，灰分含量不高。
②D1峰主要为芳环与芳香族化合物之间的C-C键振动峰；G峰为芳环呼吸振动，C＝C键振动，石墨特征峰。随着挥发分含量的变化，引起芳构化及芳环缩合作用的差异，从而导致D1峰与G峰之间的关系发生相应的变化。煤化程度越高，煤中的烷基侧链、含氧官能团及小分子化合物逐渐减少至消失，取而代之的是有序度更高的芳构碳及芳香层的叠置和集聚，挥发分含量比例越小，峰谱带的峰形愈加尖锐。
③二级模受D1峰与G峰影响，是其频峰，也随着D1峰与G峰的变化而变化。煤化程度越高，宽缓的馒头峰逐渐分裂成3个明显的峰（2D1峰谱带、D1＋G峰谱带和2G峰谱带）。
结语
拉曼光谱技术可提供快速、简单、可重复、无损伤的定性定量分析，已经广泛用于煤化工领域，可以分析煤的结构，通过煤炭煤化程度的变化规律，可快速鉴别煤炭种类，为有效防范劣质煤炭进口提供重要的检测手段。