煤表面与氧分子组成的吸附态中,侧链和苯环位置上被吸附的氧分子的键长都被拉长了,使氧的活性增加,更易与煤表面发生化学反应。煤表面侧链C-N在只有侧链吸附氧分子时,键长由1.46669 变为1.44010，当苯环和侧链同时吸附氧分子时变为1.438，C-N的键长随着吸附氧分子数的增多而变短。煤表面在苯环位置上吸附氧分子时,苯环中C 原子的电子向氧原子转移,但转移的净电荷很少,这表明煤表面在侧链位置吸附氧之后会使苯环位置对氧的吸附有一定的削弱。吸附在侧链上的氧分子的净电荷会发生较大的改变,说明侧链对氧的吸附是一种较强的相互作用。与自由氧分子相比,吸附在煤表面的氧分子的O-O 键的伸缩振动频率向低波数位移,说明氧分子在被煤表面吸附后,氧分子的O-O 键被削弱。两个氧分子与煤表面组成的吸附态的吸附能为94.41KJ/mol,由此可知,两个氧分子易与煤表面发生物理吸附。