APAM在水/高岭石界面吸附行为的试验和分子模拟研究

微细高岭石对煤泥浮选与煤泥水处理会产生不利影响，为深入了解水溶液中阴离子聚丙烯酰胺（APAM）与高岭石的作用机理，通过APAM在高岭石颗粒上的吸附量及残留量、絮凝沉降后上清液的浊度、絮团的Zeta电位和尺寸分布等分析了APAM对微细高岭石悬浮液的吸附现象和沉降规律，借用数量密度分布、水密度分布和自扩散系数等分子动力学参数计算研究其中的吸附作用和桥连机制．结果表明：除浊效果与APAM的吸附性能和残留量相关，絮团尺寸主要与残留量相关．随着APAM质量浓度的增加，APAM与高岭石表面的吸附能力和非键作用增-强，其以水分子为“纽带”间接吸附在高岭石（001）面，通过氢键直接吸附在高岭石（001）面．APAM与高岭石表面的吸附是形成桥连机制的前提，APAM的扩散范围和扩散速度共同决定桥连机制的强弱，扩散范围对桥连机制的影响效果更大．APAM分子链越多，扩散范围越大，桥连性能越强，有利于絮团的生长变大；APAM过量导致溶液黏度增大，扩散速度降低，桥连机制减弱，阻碍颗粒的沉降．大量水分子与APAM在高岭石表面存在强烈地竞争吸附，阻碍了氢键作用的形成．