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科研动态
科研进展
海洋沉积物中天然气水合物稳定性的分子模拟研究进展
来源:海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室     通讯员:林琦     2022-07-29 09:28:18
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天然气水合物广泛存在于大陆边缘的海底,是一种潜在的能源物质。海域天然气水合物通常存在于海底沉积物层,对沉积物中水合物稳定性的研究将有助于解决水合物成藏、开发以及水合物利用等方面遇到的实际问题,例如水合物稳定性和储量的评价以及二氧化碳水合物形式海底封存。

研究人员通过使用分子动力学模拟方法,对单晶甲烷水合物在亲水/疏水矿物孔隙中的稳定性以及分解动力学过程;多晶甲烷水合物的热稳定性以及分解动力学过程进行了系列研究。研究表明,沉积物中水合物稳定性主要受控于水合物颗粒的大小(矿物孔隙大小);矿物亲疏水性对水合物稳定性影响不大;在孔隙中水合物分解更快;晶界结构和客体类型都影响晶界处多晶水合物的热稳定性;甲烷水合物倾向于在水合物/液体界面,以及矿物/水合物界面分解。



海洋沉积物中天然气水合物稳定性的影响因素



上述研究成果以 “Molecular simulation study on the stability of methane hydrate confined in slit-shaped pores(狭缝状孔隙中甲烷水合物稳定性的分子模拟研究)” 以及 “Insight on the stability of polycrystalline natural gas hydrates by molecular dynamics simulations(多晶天然气水合物稳定性的分子模拟研究)为题分别在能源领域国际知名学术期刊EnergyFuel发表。海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室张正财副研究员为论文第一作者,海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室主任吴能友研究员为论文通讯作者。该成果由海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室、青岛海洋地质研究所、中国科学院地质与地球物理研究所、中国地质大学(武汉)以及加拿大卡尔加里大学等单位的科研人员共同完成。上述研究得到了国家自然科学基金委(42176212, 41876051和42006181)以及中国科学院等的支持。

原文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360544222016413

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016236120329422

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