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第1章 绪论 1

1.1 褐煤资源的特点 1

1.2 褐煤脱水提质 2

1.2.1 水分对褐煤加工处理的影响 2

1.2.2 褐煤干燥提质技术 2

1.2.3 褐煤干燥后水分复吸性 4

1.3 褐煤中水分的赋存形态 5

1.4 热处理对褐煤表面的疏水强化 7

1.4.1 褐煤中含氧官能团的脱除和化学结构改变 7

1.4.2 煤物理结构的变化 8

1.4.3 褐煤热处理产生的污染物及环境问题 9

1.5 表面活性剂对改变褐煤表面润湿性的作用 10

1.5.1 表面活性剂改变固体表面润湿性的机制 10

1.5.2 表面活性剂在固体基质上的吸附机理及影响因素 11

1.5.3 表面活性剂对煤表面润湿性的影响 14

1.5.4 表面活性剂对煤表面润湿性研究存在的问题 16

1.6 褐煤润湿性调控的研究意义 17

参考文献 18

第2章 褐煤水分复吸特性和水分子的吸附机理 22

2.1 褐煤润湿性测定方法评述 22

2.2 褐煤水分复吸特性 26

2.2.1 褐煤水分复吸率 26

2.2.2 褐煤水分复吸动力学 27

2.2.3 褐煤中存在水分对润湿热的影响 29

2.2.4 褐煤中有机质和矿物质的润湿性 31

2.2.5 含氧官能团对煤润湿热的影响 33

2.2.6 褐煤与不同润湿剂的润湿热 34

2.3 褐煤表面含氧官能团对水分子的吸附机理 36

2.3.1 褐煤模型和模拟方法 36

2.3.2 水分子在褐煤含氧官能团上的几何吸附构型 37

2.3.3 Mulliken电荷布局分析 39

2.3.4 吸附能 40

2.3.5 吸附位能曲线分析 41

2.4 本章小结 43

参考文献 44

第3章 低温热解和水热处理对褐煤润湿性的影响 46

3.1 实验方法 47

3.2 热解过程煤中含氧官能团的热解行为和机理 47

3.3 低温热解对褐煤含氧官能团脱除及润湿性的影响 49

3.3.1 热解温度对褐煤含氧官能团脱除的影响 49

3.3.2 低温热解后煤的水分复吸率变化 51

3.3.3 低温热解煤平衡吸水率与含氧官能团含量的关系 54

3.4 过氧化氢对热解煤的氧化 55

3.4.1 氧化对热解煤中含氧官能团含量影响 55

3.4.2 氧化后煤中总含氧基团含量变化对水分复吸率影响 59

3.4.3 含氧官能团含量与Zeta电位的关系 62

3.5 水热处理对褐煤含氧官能团脱除及润湿性的影响 64

3.5.1 水热处理温度对含氧官能团脱除效果的影响 64

3.5.2 水热处理脱除含氧官能团后煤样润湿性的变化 65

3.5.3 水热处理后煤的平衡吸水率与含氧官能团含量关系 67

3.5.4 恒温时间对水热处理煤含氧官能团脱除效果的影响 68

3.5.5 水热处理恒温时间对煤吸水率的影响 69

3.6 褐煤低温热解与水热处理对比 71

3.6.1 低温热解与水热处理对褐煤含氧官能团脱除的差异性 71

3.6.2 低温热解与水热处理对褐煤润湿热影响的差异性 76

3.7 本章小结 77

参考文献 79

第4章 表面活性剂在褐煤表面的吸附特性及对润湿性的影响 82

4.1 表面活性剂在褐煤表面的吸附实验 83

4.1.1 实验煤样和表面活性剂 83

4.1.2 表面活性剂在褐煤上吸附量的测定 84

4.2 表面活性剂在褐煤表面的吸附行为和机理 87

4.2.1 煤液比对吸附量的影响 87

4.2.2 表面活性剂溶液初始浓度对吸附量的影响 90

4.2.3 温度对吸附量的影响 93

4.2.4 吸附时间对吸附量的影响 94

4.2.5 表面活性剂在褐煤表面的吸附机理 95

4.3 不同类型表面活性剂吸附对褐煤润湿性的影响 96

4.3.1 吸附CTAB对褐煤接触角的影响 96

4.3.2 润湿热 97

4.3.3 水分复吸率 98

4.4 Gemini表面活性剂吸附对褐煤润湿性的影响 100

4.4.1 Gemini表面活性剂在褐煤表面的吸附行为和机制 100

4.4.2 褐煤吸附Gemini表面活性剂后润湿性变化 106

4.5 煤中含氧官能团含量对表面活性剂吸附及润湿性的影响 107

4.5.1 含氧官能团含量对Gemini表面活性剂吸附量的影响 109

4.5.2 不同含氧官能团含量煤吸附Gemini表面活性剂后润湿性变化 110

4.6 阳离子表面活性剂疏水链长度对褐煤润湿性的影响 112

4.6.1 不同疏水链长季铵盐类表面活性剂吸附对褐煤润湿性的影响 112

4.6.2 XPS分析 116

4.7 阳离子表面活性剂分子单／双链结构对褐煤润湿性的影响 120

4.8 非离子型表面活性剂对褐煤润湿性的影响 123

4.8.1 十二烷基聚氧乙烯醚在褐煤上的吸附特性 123

4.8.2 非离子型表面活性剂HLB值对褐煤润湿性的影响 129

4.8.3 非离子型表面活性剂支链和环链结构对褐煤润湿性的影响 132

4.9 本章小结 134

参考文献 136

第5章 表面活性剂对褐煤表面润湿性调控的分子动力学模拟 138

5.1 计算模型与方法 139

5.1.1 褐煤模型 139

5.1.2 模拟系统特性 141

5.1.3 计算方法 141

5.2 水-表面活性剂-褐煤的相互作用过程及吸附形态 143

5.2.1 表面活性剂对褐煤润湿性影响模拟过程 143

5.2.2 径向分布函数分析 144

5.2.3 相对浓度分布分析 148

5.3 相互作用能计算 150

5.4 水分子的均方位移根（MSD）计算 152

5.5 本章小结 154

参考文献 155

第6章 煤粒级对表面活性剂吸附特性和润湿性的影响 156

6.1 煤粒级变化对褐煤工业分析的影响 156

6.2 不同粒级褐煤的润湿性 157

6.3 CTAB吸附对不同粒级褐煤润湿性的影响 160

6.3.1 粒级变化对CTAB吸附的影响 160

6.3.2 不同粒级褐煤吸附CTAB对其润湿性的影响 161

6.4 表面活性剂吸附对褐煤孔结构的影响 165

6.5 本章小结 172

参考文献 172

第7章 褐煤中有机质和无机矿物质润湿性差异 174

7.1 实验原料及方法 175

7.2 CTAB在褐煤和脱灰煤上的吸附 176

7.3 吸附表面活性剂对褐煤和脱灰煤润湿性的影响 179

7.3.1 褐煤和脱灰煤的润湿性 179

7.3.2 褐煤和脱灰煤吸附CTAB对润湿性的影响 180

7.4 CTAB在煤表面的吸附分布 182

7.5 表面活性剂在无机矿物质上的吸附 188

7.6 表面活性剂吸附对矿物质润湿性的影响 191

7.7 本章小结 193

参考文献 193