CSC是一个涉及物理变化和化学反应的复杂过程。多项研究表明，影响这一过程的因素包括水分含量[6,7]、通风率[8]、颗粒大小[9]、挥发性物质[10]、光照[11]和温度[12,13]。这些因素的相互作用使得CSC中的自由基反应变得复杂[14]。刘等人使用原位电子自旋共振（ESR）研究了煤炭等温氧化过程中自由基的演变，发现前10分钟内自由基生成速率显著升高，随后逐渐降低[12]。高等人对不同等级的煤炭样品进行了ESR分析，发现自由基浓度随温度升高而增加，同时自由基类型也发生变化，且这种变化的程度随煤炭等级的提高而减弱[15]。刘等人结合ESR光谱、超细粉碎、固定床热解和原位紫外照射技术表征了煤炭中的自由基行为，研究表明超细粉碎显著影响芳香族自由基，而紫外照射促进了σ型含氧自由基的形成[16]。然而，我们对CSC背后自由基机制的理解仍存在显著不足。传统ESR技术的局限性在于主要检测稳定的自由基（例如，那些在缩合芳香体系中的自由基），而参与反应的短寿命活性自由基（如烷氧基自由基RO·、羟基自由基·OH）由于其瞬态性质（寿命在微秒甚至纳秒级别）而无法被标准ESR直接检测到，尽管它们的浓度大约是稳定自由基的三倍[17,18]。这种局限性导致实验观察与实际反应系统之间存在较大差距[17,19]。因此，开发适用于CSC系统的自由基捕获和表征方法是阐明其反应机制的关键挑战之一。