以重油在不同共生矿物表面解离过程为研究对象，依据界面润湿动力学及胶体界面化学理论，对矿物表面化学不均匀性、油组分组成、沥青质中所含杂原子、水溶液环境特别是所含离子对重油解离动力学特性的影响等基础科学问题展开研究，进一步理解了重油解离的界面规律及油固间相互作用。具体内容有：
　　（1）采用光学图像分析方法系统地研究了重油组分在石英、云母表面的解离规律；并对石油组分与矿物间的微观相互作用力进行测试，与动力学模型相互验证；分子动力学模拟则提供了关于油固交互作用能、吸附/脱附结构、动力学扩散等分子尺度的信息。
　　（2）对饱和份、芳香份、胶质、沥青质（SARA）四组分和沥青在二氧化硅、高岭土和碳酸钙表面上的脱附行为进行了系统研究。结果表明，重组分更倾向于稳定吸附于矿物表面，也促使矿物表面憎水性更显著增强，并在确定混合组分沥青的理化和脱附特性中占主导地位。
　　（3）采用分子动力学（MD）模拟，系统地研究了含有N、O和S杂原子的沥青质分子在二氧化硅表面的吸附和脱附特性。沥青质分子的吸附和脱附规律强烈依赖于其分子结构内杂原子的类型和位置。
　　（4）系统地探究了水溶液中所含离子种类（Ca2+和SO42-）与浓度对沥青-碳酸钙表面相互作用的影响。通过作用力测试和吸附实验发现，离子的引入降低了沥青-碳酸钙表面间的粘附力和相应条件下碳酸钙颗粒在沥青表面的吸附量。
　　不同于以往研究中主要关注宏观的油固分离过程和分离方法，本研究将分离过程抽象出深入和本质的界面化学问题，探究了重油解离规律、影响因素及油固相互作用，具有普适性。本研究可为不同种类重油开采的过程强化及低能耗、低污染和高效率的重油开采工艺的研发提供理论和技术基础。