Durch quantenchemische Berechnungen wurde ein Modell eines Fragmentmoleküls aus Braunkohle aufgebaut, um seine mikroskopische Wechselwirkung mit einem Trimer von Wassermolekülen zu untersuchen. Eine Analyse des molekularen elektrostatischen Potentials des Gleichgewichtszustands, der RDG-Dichtegradientenfunktion und der AIM-Topologieanalyse wurde durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass für die verschiedenen funktionellen Gruppen in den Braunkohlemolekülen ihre chemische Reaktivität in absteigender Reihenfolge wie folgt ist: Carboxylgruppe > Hydroxylgruppe > Methoxylgruppe > Methylgruppe. Nach der Adsorption von Wassermolekülen hat sich die Verteilung des elektrostatischen Potentials der Braunkohlekonfiguration nicht wesentlich verändert, aber der Bereich, der den lokalen Maxima und Minima des elektrostatischen Potentials entspricht, hat zugenommen und bietet mehr aktive Standorte. Die Adsorption von Wassermolekülen auf Braunkohle entspricht einer physischen Adsorption, die hauptsächlich auf Wasserstoffbrückenbindung basiert und auch eine schwache van-der-Waals-Wechselwirkung aufweist. Die zwischen den Wassermolekülen gebildeten Wasserstoffbrückenbindungen können zu einer Torsionsverformung der Braunkohlemoleküle führen.

Braunkohle; Molekularstruktur des Kohlenstoffs; RDG-Analyse; Wassermolekül-Trimer; physische Adsorption; AIM-Analyse