文章编号:1009-6094(2023)07-2360-06表面活性剂对硅尘润湿性影响的分子模拟*孟筠青1，2，3，王丽娟1，2，王顾儒1，王婕1，2(1中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院，北京100083;2中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室，北京100083;3中国矿业大学(北京)共伴生能源精准开采北京市重点实验室，北京100083)摘要:研究表面活性剂对SiO2粉尘润湿性影响，对SiO2粉尘治理具有重要意义。以SiO2－表面活性剂－水模型为基础，采用蒙特卡罗和分子动力学的方法，结合沉降试验，探究不同表面活性剂对SiO2润湿性的影响。模拟结果表明:表面活性剂能够提高SiO2的吸水量，且在十六烷基三甲基溴化铵(CetylTrimethylAmmoniumBromide，CTAB)条件下吸水量提升得最多;分子动力学模拟后，SiO2－CTAB－水模拟体系中分子间相互作用能最大，表明CTAB对SiO2润湿性的影响最大;当CTAB和月桂基葡萄糖苷(AlkylPolyglucoside，APG1214)以物质的量比3∶1复配时SiO2的吸水量最高。沉降试验表明，SiO2粉尘在单体CTAB和物质的量比3∶1复配的CTAB/APG1214溶液中沉降时间较短，说明这2种溶液对SiO2的润湿效果较好，与模拟结果一致。关键词:安全工程;表面活性剂;SiO2粉尘;吸附模拟;分子动力学中图分类号:X931文献标志码:ADOI:10.13637/j．issn．1009-6094.2022.0127*收稿日期:2021－01－21作者简介:孟筠青，副教授，博士，从事安全科学与工程研究，mengjunqing@cumtb．edu．cn。基金项目:北京高校大学生创新创业训练项目校际合作计划项目(202198028);大学生创新创业训练计划项目(202112016)0引言日常生活中恶劣的沙尘天气和城市道路运输都会带来大量的扬尘，这些悬浮在空气中的粉尘不仅会对环境造成污染，也会给人体健康带来危害［1－3］，如皮肤病、眼部疾病和尘肺病等。SiO2粉尘是导致人类硅肺病的主要原因，在煤矿开采、建筑施工、石材加工等行业生产中，工人们更是需要长时间面临含有大量游离SiO2粉尘的生产环境，不可避免会吸入大量的SiO2粉尘，最终极易发展为以肺部广泛结节性纤维化为主的硅肺病［4］，给人体造成不可逆的损害。因此对于有SiO2粉尘产生的场所，如何高效降低空间内的SiO2粉尘便成为急需解决的问题。利用化学抑尘剂降尘是一种常用的粉尘治理方法［5］。通过向水中添加表面活性剂等化学物质，可大大提高水溶液对粉尘的润湿性，进而实现对空间内粉尘的有效治理。2005年，吴桂香［6］从分子热力学和表面物理化学的角度出发，分析了极性基湿润剂与矿岩粉...
