1.一種構建復雜有機大分子平均分子結構模型的方法，其特征是：采用原位法構建復雜有機大分子平均分子結構模型的方法，包括：（一）、元素分析、（二）、紅外譜圖的分峰分析、（三）、熱氣質聯用分析和（四）、量子化學計算；實現構建煤復雜有機大分子平均分子結構模型；

具體步驟如下：

（一）、元素分析

有機質是由碳、氫、氧、氮、硫元素組成，采用元素分析推測各個元素在大分子結構中所占的比例，由此確定所構建的平均分子結構模型的最簡分子式；

（二）、紅外譜圖的分峰分析

復雜有機大分子混合物中官能團豐富、成分復雜，特征光譜吸收帶部分或完全地相互重疊，從紅外譜圖上無法準確分析研究各種官能團相對含量的多少；

采用分峰軟件對疊加譜峰進行分峰處理和曲線模擬；

將紅外譜圖分成四部分：芳香結構700-900 cm^-1，確定模型中不同苯取代的比例；含氧官能團和烴結構1000-1800 cm^-1，得出模型中的含氧官能團種類及比例；脂肪官能團結構2700-3000 cm^-1；羥基官能團結構3000-3600 cm^-1；

通過分峰得到不同峰位置的歸屬，能得到一些結構參數：芳氫率、氫碳原子比、甲基亞甲基比以及芳碳率；

（1）芳氫率，是復雜有機大分子結構中芳香族化合物中所含的氫原子占總氫原子數的比值；紅外譜圖中700-900 cm^-1區域內的吸收面積代表芳香氫含量H_ar，2800-3000 cm^-1區域內的吸收面積代表脂肪氫含量H_al；

Har/H = Aar/(Aar+ Aal)

（2）氫碳原子數比，是復雜有機大分子結構中氫原子與碳原子的數目之比；

H/C = (H_m/1)/(C_m/12)

（3）甲基亞甲基比，是根據甲基與亞甲基的碳原子數的比值得出的參數；

CH₃/CH₂=A_CH3/A_CH2

（4）芳碳率，表示所有芳碳原子占總碳的比例；

far=1-Cal/C=1-[(1-Har/H)*H/C]/(Hal/Cal)

（三）、熱氣質聯用分析

選取TG-GC/MS聯用技術對樣品進行熱解分析，得到不同溫度下的總離子流色譜圖，通過解譜分析得到不同溫度下得到的熱解產物，了解混合物平均分子結構的片段，確定組成其結構的基本框架以及一些雜環化合物的存在；

（四）、量子化學計算

采用GaussView軟件對構建的化學平均結構進行優化，對優化后的結構進行頻率的計算，得到分子振動轉動紅外光譜，通過迭代計算，最初構建的分子結構模型能量減小，當結構模型反復幾次計算，其能量變化在收斂范圍內，則分子模型結構達到最優構型；

采用密度泛函從頭算法，首先對構建的結構模型進行初步的優化，然后采用HF基組對所構建的模型進行進一步的優化，得到優化后的模型結構，再用HF基組對其進行頻率的計算，得到構建結構模型的計算紅外譜圖；

在計算過程中，忽略非簡諧效應，計算得到的頻率會比實驗頻率略高，通過校正因子來校正計算所得到的結構模型的計算紅外譜圖；

將得到的計算紅外譜圖與實驗紅外譜圖相比較，若不匹配，對構建的結構模型進行調整，再重新優化與計算，最終得到與計算紅外譜圖與實驗紅外譜圖基本相匹配的最優的平均分子結構模型。