摘要： 为了明晰阳离子表面活性剂（十六烷基三甲基溴化铵，CTAB）中添加二氧化硅（SiO2）纳米颗粒对煤体润湿性的影响，分别构建了水-表面活性剂-煤、水-纳米颗粒改性表面活性剂-煤以及纳米颗粒-表面活性剂在水中运移的分子动力学模型，详细探究了纳米颗粒改性表面活性剂前后，复合体系吸附构型、界面相互作用能、物质相对浓度分布和水分子均方位移等的变化规律。结果表明：在静电作用下，阳离子表面活性剂与煤表面发生吸附，表面活性剂与煤的吸附稳定性高于水与煤的吸附稳定性。阳离子表面活性剂通过削弱水与煤的相互作用使煤表面润湿性发生反转，导致煤表面由亲水向疏水转变。增加表面活性剂浓度可提高煤体疏水性。纳米颗粒枝接表面活性剂后，随着表面活性剂浓度增大，纳米颗粒表面由强亲水性向疏水性再向亲水性转变，强烈的分子间作用力导致水分子被束缚而无法向煤表面运移，水分子的扩散系数由6.357×10-9m2/s 下降至4.648×10-9m2/s 。相同表面活性剂浓度条件下，经纳米颗粒改性后的表面活性剂更为显著的增强了煤体疏水性。本文从微观角度阐明了表面活性剂-纳米颗粒复合体系对煤体润湿性影响的作用机制，为通过调控煤体润湿性提高煤层气采收率提供了理论依据。
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