双亲水头基表面活性剂调控煤尘润湿性的分子机制研究

本文通过实验与分子动力学模拟，揭示了双亲水头基表面活性剂（AESM含–COO?/–SO3?）相较于单头基SLES在煤尘润湿性调控中的显著优势，其协同作用通过降低表面张力（26.94 mN/m）、加速沉降（334 s）及增强吸附稳定性（ΔE=3.925 eV）实现，为高效抑尘剂设计提供理论依据。

　　

Highlight
本研究首次通过宏观实验与分子动力学（MD）模拟系统揭示了双亲水头基表面活性剂（AESM）与单头基（SLES）在煤尘润湿性调控中的差异。结果表明，AESM凭借其亲水头基（–COO^?/–SO₃^?）在煤-水界面的协同效应显著提升煤尘润湿性，性能优于SLES。

Conclusion
通过表面张力（26.94 mN/m vs 30.74 mN/m）、沉降时间（334 s）和接触角（46.4°）等实验数据，结合FTIR与分子动力学分析，证实AESM的更低HOMO-LUMO能隙（ΔE=3.925 eV）和更高亲电攻击指数（0.196）通过静电-氢键协同增强了吸附稳定性。本研究为设计高效煤尘润湿剂提供了分子级理论支撑。