阴-非离子复合溶液对烟煤润湿性影响及微观机理研究

作     者：荆德吉 鲍春花 葛少成 孟祥曦 杨殿才 刘晓南 

作者机构：辽宁工程技术大学安全科学与工程学院 矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室(辽宁工程技术大学) 辽宁工程技术大学鄂尔多斯研究院 太原理工大学安全与应急管理工程学院 辽宁工程技术大学软件学院 中国核工业二三建设有限公司 

出 版 物：《煤炭转化》 (Coal Conversion)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：国家自然基金面上项目(52474229) 2021年度辽宁省教育厅科学研究经费项目(重点项目)(LJKZ0323)和辽宁省教育厅理工类项目(JYTQN2023205) 

主　　题：分子动力学 烟煤 阴-非离子复合溶液 润湿性 表面活性剂 

摘      要：为了探讨阴-非离子复合溶液对烟煤的润湿性影响和微观机理，选择阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（SDBS）和非离子表面活性剂椰子油脂肪酸二乙醇酰胺（CDEA）为研究对象，通过润湿试验对单一表面活性剂和复合表面活性剂溶液的润湿性进行研究；利用分子动力学计算水/煤、水/表面活性剂/煤体系的相互作用，并对模拟结果展开相对浓度分布、均方位移和相互作用能分析。结果表明：溶液表面张力及其在煤上的润湿角随溶液质量分数增大而减小，两种单一表面活性剂均在质量分数为0.05%后趋于稳定，0.05%质量分数下SDBS-CDEA复配溶液的表面张力及润湿角均低于单一表面活性剂；相较于单一表面活性剂体系，SDBS-CDEA体系中水分子相对浓度分布起点最靠前，水与煤的相对浓度分布曲线重叠面积最大，表面活性剂在煤表面的相对浓度最高，且此体系下水分子扩散系数降低了27.87%，体系中水与煤的相互作用能也最大，为-406.273 kJ/mol，有效地解决了烟煤亲水性差、润湿困难的问题。研究结果可为抑尘剂的选择和研发提供理论参考。