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亲水基团对十二烷基阴离子乳化剂在SiO2表面吸附影响的分子动力学模拟与试验研究

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乳化沥青破乳过程中,乳化剂分子亲水基团吸附于集料表面,亲油基团牵引沥青微滴向集料表面聚集,从而达到破乳.因此,为了探究乳化剂亲水基团对乳化沥青破乳过程的影响,通过分子动力学模拟和电导率试验探究了疏水基团为十二烷基碳链、亲水基团不同的5种阴离子乳化剂在玄武岩主要化学成分(SiO2)表面的吸附情况.模拟结果表明,亲水基团中的K+比Na+更能增强十二烷基阴离子乳化剂与水分子间的范德华相互作用,促进十二烷基阴离子乳化剂在SiO2表面的聚集和吸附;在亲水基团中引入苯基官能团可提高十二烷基阴离子乳化剂与水分子间的范德华相互作用、十二烷基阴离子乳化剂在SiO2表面的吸附能力,苯基官能团的引入率越高,十二烷基阴离子乳化剂与水分子间的范德华相互作用及十二烷基阴离子乳化剂在SiO2表面的吸附能力越强;由于库仑力的作用,5种十二烷基阴离子乳化剂的疏水基团尾端C原子、亲水基团极性头S原子在SiO2表面的扩散行为比十二烷基阴离子乳化剂自身在SiO2表面的扩散行为弱.试验结果表明5种十二烷基阴离子乳化剂在SiO2表面的吸附量随着乳化剂浓度和固/液比的增大而增加;5种阴离子乳化剂在SiO2表面的吸附量大小排序与分子动力学模拟的结果一致,验证了结论的可靠性.
Molecular dynamics simulation and experimental study on the influence of hydrophilic group on the adsorption of dodecyl anionic emulsifier on SiO2 surface

全秀洁、孔令云、王昊敏、张艺昕、罗万力、杨博

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重庆交通大学 交通土建工程材料国家地方联合工程实验室,重庆 400000

中铁上海工程局集团(苏州)轨道交通科技研究院有限公司,苏州 215131

十二烷基阴离子乳化剂 亲水基团 SiO2 吸附 分子动力学模拟

国家自然科学基金

51608085

2022

10.13801/j.cnki.fhclxb.20210803.001

复合材料学报
北京航空航天大学 中国复合材料学会

复合材料学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.933
ISSN：1000-3851
年,卷(期)：2022.39(6)
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