表面活性剂水解离子协同特殊基团润湿煤尘机理研究

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-0.177 59 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；NH■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。