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摘要：针对铁路隧道运煤扬尘污染威胁行车安全、现有抑尘材料性能不足的问题，本研究开发一种环境友好型生物基黏结抑尘材料。以玉米芯农业废弃物为主基质，结合丙烯酸单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂、十二烷基硫酸钠为表面活性剂等制备玉米芯基抑尘材料。以抗蒸发性、结壳固化性和抗风蚀性为评价指标，通过正交实验获得了最优材料配比，运用扫描电镜、红外光谱实验对材料微观性能加以表征。结果表明：丙烯酸、乙二醇二甲基丙烯酸酯、十二烷基硫酸钠的最优用量配比为2:2:1，抑尘材料呈粘结状结构，在煤尘表面形成致密鳞片状固化层，填充煤尘颗粒间隙。通过分子动力学模拟揭示了材料分子在煤-水界面的动态润湿过程：初始阶段分子快速扩散，中期分子定向聚集形成交联网络，300 ps时体系达到动态平衡，材料独特的双亲分子结构增强了煤-水分子微观相互作用。构建仿真实验系统并实验确定抑尘材料最优应用浓度为1.5%，该条件下粉尘浓度峰值为3.0 mg/m3，平衡浓度为1.0 mg/m3，风流扰动扬尘持续时间为46s，综合抑尘效果最佳。
文章目录
1 实验材料制备
1.1 试剂
1.2 抑尘材料制备
1.3 实验煤样制备
2 材料配比优选
2.1 材料配比方案
2.2 抑尘材料环境稳定性测试
2.2.1 抗蒸发性测试
2.2.2 结壳固化测试
2.2.3 抗风蚀性测试
2.3 测试结果分析
2.3.1 材料抗蒸发性
2.3.2 材料结壳固化
2.3.3 材料抗风蚀性
3 抑尘材料微观性能表征
3.1 扫描电镜实验分析
3.2 红外光谱实验分析
4 微观抑尘机理分析
5 CBS-PAAS抑尘仿真实验
6 结论
