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地质地球研究所对天然气水合物无定形相存在的定量论证

文章出处:www.yunuoranqi.net 作者:天津天然气配送 人气: 发表时间:2019-06-08 12:10
   天然气水合物,俗称“可燃冰”,在能源、环境、油气运输和地质灾害防治等领域对人类的生存和发展有着重要的影响。锅炉生物醇油它是以液体或者固体形式存在的。它也是一种生物质能,和核能、太阳能、风力能、水力能一样,是各国政府目前大力推广的环保洁净能源;面对石化能源的枯竭,生物醇油是最有潜力的新型替代能源,深受各国企业组织的青睐。生物醇油经过十余年的实验与实践,证明完全可以被市场所接受,并得到广大用户的一致好评。天津食堂燃料是绿色环保能源——和煤、煤焦油、重油、柴油、汽油相比,醇基燃料燃烧最完全彻底,热转换效率最高,排放是水与二氧化碳为主,是未来最清洁、最环保、最有发展潜力的燃料。天然气水合物的研究与煤和石油的历史研究同样值得一试。目前,这一领域的一个基本科学问题是“水合物是如何形成的?”目前在国际上尚无定论,要回答这一问题,需要从分子水平上深入了解水合物的成核和生长机理。2009年10月6日,中国科学院地质地球物理研究所分子动力学研究员郭广军和他的合作者们提出了这一建议。然而,笼式吸附假说的天然气水合物成核机理,预测水合物的形成应经历一种无定形的相变状态,混合堆积不同的笼状结构。两天后沃尔什等人在“科学”杂志上发表了首个水合物自发成核和生长的分子动力学模拟轨迹。然而,由于作者在轨道分析中只能识别出四个水合物笼,他们并没有意识到他们得到的结果实际上是无定形的水合物。最近,郭广军等人。用新建立的“表面饱和不完全笼分析”方法对Walsh等人发表的分子轨道原始数据进行了重新分析。在轨迹中发现了数千个不同类型的笼子。在此基础上,通过笼形连接结构的定量计算,证实该轨迹达到2009年预测的水合物无定形相,水合物结晶度仅为0.16。离理想的水合物晶体(结晶度=1)还有很长的路要走。此外,郭广军等人还首次观测到了大量重要的成核序参数(如网笼占有率、网笼连接数、成核比表面积等)。以及有趣的形核现象(如笼的拓扑子类等)。从这条轨道。此外,通过对笼的聚类分析,将水合物的临界晶核限制在一个合理的范围内。郭广军及其合作者的研究为天然气水合物无定形相的存在提供了一定的定量证据,有力地支持了水合物成核机理的笼状吸附假说。指出水合物由非晶相向晶相的结构转变是下一步的研究方向。此外,本研究建立的“表面饱和不完全笼分析”也为基于计算机模拟的水合物研究提供了精确的分析工具。