为应对全球气候变暖，CO₂减排已刻不容缓，而对相关技术的深入研究及广泛应用是实现CO₂减排目标的重要保障。O₂/CO₂燃烧技术是一项重要的基于燃煤电站的碳捕集及存储（CCS）技术。相比于传统空气燃烧，O₂/CO₂燃烧方式会带来煤粉燃烧特性的变化，其中煤焦反应性对于煤粉着火、燃尽特性和锅炉效率有重要影响，虽然有许多学者在这方面开展了研究工作，但得到的结论却并不一致。煤焦的形态结构是影响煤焦反应性的重要因素之一，但传统的方法在表征煤焦结构上存在一定局限性。显微学定量表征方法不仅可以测量闭孔，还可以得到如煤焦颗粒大小、圆形度、壁厚、孔隙率等参数，而这些参数对于煤焦燃烧模型的建立具有重要意义。本文利用ImageJ软件对不同气氛（N₂和CO₂）下制备的煤焦进行显微学定量表征，并结合所得结果分析了N₂焦和CO₂焦燃烧反应性的差异。首先，本文利用ImageJ软件对平顶山低密度煤在DTF中制备的N₂焦和CO₂焦进行显微学定量表征，结果表明：N₂焦的孔隙率、直径、周长、费雷特直径均大于CO₂焦，说明煤焦在N₂气氛下的膨胀更为剧烈，孔隙结构更丰富；定量分析结果表明N₂焦含有更多的煤胞型煤焦和过渡型煤焦，而CO₂焦含有更多的密实型煤焦；N₂焦和CO₂焦的壁厚相差不大，说明热解气氛对煤焦壁厚的影响较小。此外，由于发生了气化反应，CO₂焦的反应失重率大于N₂焦。对比N₂焦和CO₂焦的微晶结构参数发现，热解气氛对本实验煤种的碳微晶结构影响不大。其次，本文利用非等温热重法研究了N₂焦和CO₂焦在不同气氛下的燃烧反应性，实验结果表明：在相同燃烧模式（O₂/N₂或O₂/CO₂）下，随O₂浓度升高，N₂焦和CO₂焦的燃烧反应性增强；在相同O₂浓度条件下，煤焦在O₂/N₂气氛中的反应性要优于其在O₂/CO₂气氛中的燃烧反应性；在相同的燃烧模式和O₂浓度下，由于孔隙结构更为丰富，N₂焦比CO₂焦具有更高的燃烧反应性。