矿业研究与开发

作者：甘建，王海川，王德明，鲍庆国，田志伟，徐超航，朱小龙

关键词：表面活性剂;润湿;吸附;分子动力学模拟;低阶煤;煤尘防治

为提高煤尘防治效率,通过表面张力、Walker沉降、扫描电镜、红外光谱等方法测试了十二烷基聚氧乙烯醚硫酸铵(ALES)、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠(SLES)和十二烷基硫酸钠(SDS)3种表面活性剂溶液对煤尘的润湿性能及其在煤尘表面的吸附能力。构建了ALES、SLES、SDS分子模型和LRC模型,采用分子动力学模拟软件对分子结构进行几何优化和退火优化后,计算了不同表面活性剂在煤表面的静电势(EP)、氢键、密度分布,探究了水解离子、特殊基团对润湿煤尘的影响.结果表明:ALES溶液比SDS、SLES溶液具有更强的润湿和吸附煤尘的能力,这主要得益于ALES的水解阴、阳离子可渗入至低阶煤表面27?、35? 处,渗透能力较强;SDS 的水解阴、阳离子具有较大的EP 值,分别为-0.17759 a.u.、0.326 26 a.u.,使其周围水分子受到约束而难以在煤尘表面扩散;NH4+和EO 基团使氢键缔合的数量增加,增强了ALES的吸附能力,改善了其对煤尘的润湿效果。研究结果可为煤尘灾害的防治提供依据。

来源：2024年第5期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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