阴离子型表面活性剂在不同岩石表面吸附行为的分子动力学模拟

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1、本科毕业设计（论文）题目：阴离子型表面活性剂在不同岩石表面吸附行为的分子动力学模拟学生姓名：袁琮泰学号：11095130专业班级：材料物理11-1班指导教师：胡松青2015年6月20日中国石油大学（华东）本科毕业设计（论文）阴离子型表面活性剂在不同岩石表面吸附行为的分子动力学模拟摘要采用分子动力学模拟的方法研究了三种油田常用的阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）以及脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠（AES）分别在砂岩（SiO2）表面和石灰岩（CaCO3）表面的吸附情况（文中以SDS为例进行阐述），同时

2、也研究了SDS、SDBS与AES在砂岩（SiO2）表面的吸附对比及这三者在石灰岩（CaCO3）表面的吸附对比。模拟结果表明：SDS不能直接吸附到带负电荷的SiO2表面，而会在带正电荷的CaCO3表面产生强烈的吸附，这是通过库伦静电相互作用实现的；三种表面活性剂分子头基没有直接吸附到SiO2表面并与固体表面存在一定距离，初步推断三者在SiO2表面的吸附量相对大小为：SDS>SDBS>AES，然而，三者的头基直接吸附到了CaCO3表面，初步推断三者在CaCO3表面的吸附量相对大小为：SDBS>SDS>AES。此外，通过均力势（PM

3、F）考察了SDS头基与Na+和水分子之间的相互作用，通过均方根位移曲线（MSD）研究了SDS头基周围Na+与水分子的动力学性质。关键词：分子动力学模拟；阴离子型表面活性剂；岩石表面；吸附中国石油大学（华东）本科毕业设计（论文）MolecularDynamicsSimulationsofAdsorptionBehaviorofAnionicSurfactantsonDifferentRockSurfacesAbstractMoleculardynamicssimulationshavebeenusedtoinvestigatet

4、headsorptionbehaviorofthreekindsofanionicsurfactantswhicharecommonlyusedintheoilfieldsodiumdodecylsulfate(SDS),sodiumdodecylbenzenesulfonate(SDBS)andsodiumalcoholethersulphate(AES)onthesurfacesofsandstone(SiO2)andlimestone(CaCO3)respectively.Inthispaper,SDSistakenfo

5、rexampletoelaborate.Meanwhile,thecomparisonofadsorptionofthesesurfactantsonthesurfacesofsandstone(SiO2)andlimestone(CaCO3)arestudied.ThesimulationresultsindicatethatSDScannotadsorbonthenegativechargedsurfaceofSiO2directly,butstrongadsorptionhasappearedonthepositivec

6、hargedsurfaceofCaCO3,whichoriginatefromCoulombelectrostaticinteraction.TheheadgroupsofthesesurfactantsdonotadsorbonthesurfaceofSiO2andthereisacertaindistancewiththesurface,wepreliminarilyinfertherelativeadsorptionamountofthesesurfactantsonthesurfaceofSiO2isSDS>SDBS>

7、AES.However,theirheadgroupsdoadsorbonthesurfaceofCaCO3directly,wealsopreliminarilyinfertherelativeadsorptionamountofthesesurfactantsonthesurfaceofCaCO+3isSDBS>SDS>AES.Moreover,theinteractionbetweenheadgroupsofSDSandNaorwatermoleculesareobservedbymeansofPotentialofMe

8、anForce(PMF),thedynamicpropertiesofNa+andwatermoleculesataroundheadgroupsofSDSarestudiedthroughMeanSquareDisplacement(MSD).Keywords：Molecu