甲烷水合物分解及自保护效应的分子动力学模拟  

作　　者：丁丽颖[1] 耿春宇[1] 赵月红[1] 何险峰[1] 温浩[1] 

机构地区：[1]中国科学院过程工程研究所多相反应重点实验室

出　　处：《中国科学（B辑）》2008年第2期161-169,共9页Science in China(Series B)

基　　金：国家自然科学基金创新群体资助项目(批准号:20221603)

摘　　要：采用分子动力学(MD)方法,在温度T=240,260,280和300K的条件下模拟了Ⅰ型甲烷水合物晶体的分解过程.研究发现,水合物分解后将在相界面上形成一层"准液膜",准液膜中水分子的结构性质、空间取向和动力学性质均出现由"似晶"到"似液"的渐变过程.在水合物分解过程中,准液膜的存在对水分子和甲烷分子的扩散形成传质阻力.由于甲烷分子必须穿过准液膜才能进入气相,准液膜的传质阻力抑制了甲烷分子向气相的扩散过程,致使水合物的分解速率随之降低,从而产生自保护效应.当温度低于水的冰点时,准液膜中水分子的"似晶"程度较高,准液膜的传质阻力较大,自保护效应较明显.当温度高于水的冰点时,准液膜中水分子的"似液"程度较高,准液膜的传质阻力显著下降,水合物的自保护效应明显减弱.

关 键 词：气体水合物 分解 自保护效应 分子动力学 

分 类 号：O621.2[理学—有机化学]