低阶煤天然可浮性差是制约低阶煤资源利用的瓶颈问题。众多研究表明,低阶煤表面含氧官能团较多,含氧官能团通过氢键和水分子作用,从而降低低阶煤表面的疏水性。近年来,研究人员多通过添加表面活性剂,复合型药剂来改善低阶煤表面的疏水性,但所采用的药剂种类繁多,缺少针对低阶煤表面疏水性改善的统一措施。这主要是由于低阶煤表面性质具有不均一性,对低阶煤的表面性质进行全面表征是解决这一问题的关键。低阶煤的表面能分布是不同表面覆盖度下的一系列表面能数值,相比于接触角,表面能分布能更全面地表征低阶煤表面的疏水性。本文首先通过试验探索和理论分析,确定了低阶煤表面能分布测试所需的温度、探针试剂、覆盖度范围、样品粒度级、密度级等条件。之后通过在相同的微区上分别进行显微红外测试,接触角测试以及表面能分布测试,建立了表面能分布与接触角的关系,接触角与表面官能团之间的关系,以及低阶煤表面能分布与官能团组成之间的联系。接着通过表面能分布测试和微浮选测试建立起了低阶煤浮选效果与表面能分布之间的联系。创新性地提出代表着表面较少部分的高能量特征值γ90是决定低阶煤疏水性的关键性因素。并且针对这一特征,提出了低阶煤疏水性改善的药剂选择策略。最终利用表面能分布表征对低阶煤显微组分药剂吸附的选择性进行了研究,进一步明确了低阶煤组成结构、低阶煤表面能分布与低阶煤疏水性改善药剂选择这三者之间的关系。主要研究结论如下:在低阶煤官能团组成和接触角之间关系的研究中,分别在经过抛光打磨的低阶煤样品表面微区上进行了显微红外测试和接触角测试,提出半定量参数PACHal/PAC=O＿1700+PAC=Car/PAC=O以及（2PACHal+PAC=Car）/（3PAC=O＿1700+PAC=O＿1650）是影响低阶煤表面疏水性的重要指标,定量地揭示了低阶煤官能团组成与疏水性之间的关系。在低阶煤表面能分布和接触角之间关系的研究中,将接触角测试中的微区表面取样进行表面能分布测试,结果表明随着表面能分布特征值γ90增加,接触角呈现出降低的趋势。将微区上的表面能分布平均值和官能团组成进行对比,结果表明芳香性结构是引起表面能非极性分量增大的主要原因;而羰基结构是引起表面能极性分量增大的主要原因。在表面能分布和低阶煤浮选效果的研究中,研究了表面能分布和浮选速率以及浮选回收率之间的关系,结果表明在浮选过程中,表面能较低的物料能够较快地浮出而表面能较高的物料则较慢浮出。在表面能分布中,代表着低阶煤表面较少部分的高能量特征值γ90是决定低阶煤疏水性/可浮性的决定性因素。基于表面能分布调控的低阶煤浮选药剂选择策略应该是:药剂分子的表面张力与低阶煤表面能特征值γ90计算得到的黏附功Wadh应大于相应的水与低阶煤的黏附功;药剂作用后应能够使低阶煤在水中和气泡作用过程的吉布斯函数变ΔGpwb在低覆盖度（n/nm<0.05）部分为负值;对于同时含有极性端和非极性端的两亲性药剂分子应和非极性烃油类药剂组合使用,并且结合表面能分布表征避免反向吸附的发生。该论文有图64幅,表10个,参考文献217篇。