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摘要
采用原子力显微镜(AFM)胶体探针技术测试了不同溶液环境中沥青和二氧化硅表面间的相互作用。酸性水溶液环境中,二氧化硅表面在吸附阳离子类天然表面活性剂后疏水性增强,与沥青间的长程作用力为较弱的排斥力,而黏着力较大。溶液中存在Ca2+时,它会优先吸附在二氧化硅表面,压缩其表面的双电层,因此沥青和二氧化硅表面间的长程排斥力和黏着力均减小。在强碱性环境中,Ca2+形成一级水解物CaOH+,它在二氧化硅表面吸附后,不仅压缩了双电层,且使其电负性减弱。阴离子表面活性剂通过静电作用吸附在CaOH+外层,增强了二氧化硅表面的疏水性,因此沥青和二氧化硅表面的长程作用力由排斥力转变为吸引力,黏着力随着Ca2+浓度的增加而增大。沥青液滴和二氧化硅颗粒的Zeta电位值能合理地解释所得的力曲线。定量地描述了沥青和二氧化硅表面间的相互作用行为,对天然表面活性剂及Ca2+在油砂水基分离过程的作用进行了机理分析。
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