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煤炭开采过程中,粉尘不但是井下重大的安全隐患,还严重影响着矿井工人的生命健康。目前煤层注水是一项根本性的防尘措施。但水的极性大,不易直接润湿煤层,因此各种润湿剂或表面活性剂的研究成为热点。室温离子液体是一类完全由阴阳离子组成的,在室温或室温附近温度下呈液态的盐类物质(简称离子液体),具有优良的溶解能力以及结构的可设计性。基于此,本论文提出利用双亲性离子液体润湿煤结构,以达到煤层注水效果的根本性提高。本文选取了复配A溶液,8种咪唑类离子液体[HOEt MIm][BF4]、[HOEt MIm][NTf2]、[AMIm][BF4]、[AMIm]Cl,[EMIm][BF4]、[EMIm][NTf2]、[Pr MIm][BF4]、[BMIm][BF4]以及2种季膦盐类离子液体[P4,4,4,2][DEP]、[P4,4,4,1][Me SO4]作为润湿性研究对象,利用接触角实验、保水性实验等测试不同液体对煤样的润湿效果和耐蒸发能力;利用红外光谱测定技术分析离子液体对煤中活性结构、矿物质的影响,对离子液体润湿煤结构进行了基础研究。本研究将为离子液体在矿井煤尘防治以及煤结构研究方面提供新的发展平台。首先利用接触角测定仪测量了A溶液和不同离子液体在煤样表面的接触角,结果显示与蒸馏水对比,A溶液和离子液体与煤样的接触角均减小,说明两者均具有很好的润湿效果,其中A溶液的润湿性更加明显。不同离子液体的接触角存在较大差异,说明其润湿性不同,其中[HOEt MIm][NTf2]润湿效果最好,[P4,4,4,1][Me SO4]和[P4,4,4,2][DEP]次之,[HOEt MIm][BF4]的效果最差。对比分析相同阳离子不同阴离子和相同阴离子不同阳离子的离子液体所测接触角,推测阳离子对离子液体润湿效果的影响更加明显。通过保水性实验比较A溶液和不同离子液体处理煤的含水率梯度和平衡值,结果显示与蒸馏水相比,A溶液和离子液体处理煤的蒸发速率较慢,水分保持时间较长,煤样表现出更强的耐蒸发能力。不同离子液体含水率梯度及平衡值有所差异,其中[EMIm][BF4]的保水性最好。此外,离子液体的润湿性和保水性具有一定的相通性,但A溶液的保水效果并不明显。通过红外光谱实验比较离子液体处理煤和水处理煤中官能团的变化,结果显示与水处理煤比较,离子液体处理煤并未改变煤的主要结构,而是改变了煤中官能团的含量。[Pr MIm][BF4]、[BMIm][BF4]、[P4,4,4,2][DEP]、[AMIm]Cl、[AMIm][BF4]、[HOEt MIm][NTf2]、[HOEt MIm][BF4]、[P4,4,4,1][Me SO4]处理煤均明显减弱了煤中脂肪类和芳香烃类基团,[EMIm][BF4]、[EMIm][NTf2]处理煤明显增强上述基团,但明显减弱了含氧类基团。比较谱峰强度,推测能够减弱脂肪烃和芳烃类基团的离子液体通常具有较好的润湿性,而含氧类基团对润湿性的影响可能与脂肪烃和芳烃类基团的减弱程度相关。