表面活性剂与种类多样的煤炭之间的静电主导界面相互作用：多尺度模拟与实验验证

《Coatings》：Electrostatically Dominated Interfacial Interactions Between Surfactants and Rank-Diverse Coals: A Multiscale Simulation and Experimental Validation

　　

摘要

煤炭开采过程中产生的粉尘对矿工的健康和安全构成了重大威胁。作为一种能够有效提高煤炭润湿性的物质，表面活性剂其微观作用机制仍需进一步研究。本研究通过分子模拟和动态接触角实验，系统研究了四种表面活性剂——阴离子型（SDBS）、阳离子型（CTAB）、两性离子型（BS-12）和非离子型（AEO-9）——与褐煤、烟煤和无烟煤之间的微观相互作用行为及其润湿调控机制。为将润湿性的差异与不同煤级的物理和化学性质联系起来，采用了XRD和SEM技术来分析矿物的组成和表面微观结构。结果表明，SDBS在煤炭表面的吸附能力最强，润湿性排序为：SDBS > CTAB > BS-12 > AEO-9。这项研究揭示了表面活性剂对煤炭润湿性的调控机制，为优化防尘技术提供了理论基础，并促进了绿色采矿的发展。