矿业研究与开发

作者：寇德瑞

关键词：煤尘;润湿性;苯环结构;非离子表面活性剂;分子动力学模拟

表面活性剂能够有效辅助抑制煤尘,为了揭示表面活性剂微观结构对煤尘润湿性的微观影响机理,选用了脂肪醇聚氧乙烯醚(AE09)和壬基酚聚氧乙烯醚(OP9)两种表面活性剂,从多个角度、用多种手段分析了苯环结构对煤尘润湿性的影响.采用表面张力试验预测了含有苯环结构的OP9具有更低的表面张力和更快的降低速率;接触角测定和自然沉降试验表明,含苯环结构的OP9能够通过疏水作用和π－π堆叠作用在褐煤表面的吸附量更大,润湿性更好;利用密度泛涵理论(DFT)计算了两种表面活性剂的HOMO和LUMO分布,发现OP9与褐煤具有更多的吸附位点;计算了不同吸附体系的吸附能、相对浓度分布、水分子的均方位移和体系的氢键数量等,结果表明OP9改性后的煤能够产生更多的氢键,从而限制水分子在Z轴的运动,增强了褐煤的亲水性.研究结果可为煤尘的抑制提供有力的理论依据.

来源：2024年第9期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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