本文主要研究内容
作者徐婷婷（2019）在《二氧化硅表面或电场存在下的气体水合物生成分解模拟研究》一文中研究指出：自然界富藏着的天然气水合物是一种清洁能源资源,而由此衍生出来的水合技术在气体分离、储存、海水淡化等方面得到应用,因此水合技术的基础研究备受关注。自然界中天然气水合物生成分解环境中含有大量的砂质、粘土等介质,因此水合物的成核生长均会受到这些介质的影响,但介质对水合物成核生长的影响机制尚未有统一认识,研究介质表面对水合物成核生长的影响机制有利于水合技术应用;水合过程主要是主体水分子与客体气体分子形成的晶体物质,电场可影响极性水分子的动力学行为,电场的存在会影响水合过程,因此本文将从分子水平上观测气体水合物生成分解过程轨迹,分析表面或电场的存在对其水合过程的影响,为水合技术的应用提供一定的数据和理论指导。论文以二氧化硅表面以及含3.5 wt%NaCl水溶液模拟水合物成核生成的海洋环境,选用甲烷、二氧化碳、以及甲烷/二氧化碳混合气作为三种客体,同时改变表面和液气相大小,在250 K和50 MPa下利用分子模拟方法研究了二氧化硅表面气体水合物成核生成过程,模拟结果表明二氧化硅表面的存在降低了气体在水中的溶解度,进而对不同气体水合物成核生长产生不同程度的影响。二氧化硅表面使二氧化碳溶解度未能达到其成核所需的临界值(0.06摩尔分数),导致二氧化碳水合物无法成核。在双元体系中尽管二氧化碳溶解度没达到其水合物成核的临界值,但是甲烷水合物成核促使了二氧化碳水合物的成核;同时二氧化碳的存在有益于甲烷溶解于水中。模拟结果表明二氧化硅表面存在一层至少0.3 nm厚度的自由水相,即本文中气体水合物的成核生成没有直接发生在二氧化硅表面,更多开始于液相本体中。论文在水合系统中引入了电场,以甲烷水合物为研究对象,在260 K和10 MPa下利用分子模拟手段评价电场对甲烷水合物生成分解的作用。模拟结果显示电场对甲烷水合物生成和分解均有所影响。恒定电场强度越大,对水分子的电偶极化效应更强,诱使更多水分子沿着电场方向排列而导致甲烷水合物分解更快,电场强度超过1.5 v/nm后,恒定电场促使水合物分解的效果明显;2.0 v/nm恒定电场体系中水合物分解后的水分子沿着电场方向排列形成“类冰”结构。余弦电场作用具有双重性,电场强度超过1.5 v/nm的2.45 GHz余弦电场以及电场强度超过2.0 v/nm的300 GHz余弦电场的存在加快水合物分解,1.0 v/nm以及1.5 v/nm的300 GHz余弦电场的存在有利于水合物生成。1.0 v/nm、1.5 v/nm以及2.0 v/nm的1 THz余弦电场的存在均促进水合物生成。
Abstract
zi ran jie fu cang zhao de tian ran qi shui ge wu shi yi chong qing jie neng yuan zi yuan ,er you ci yan sheng chu lai de shui ge ji shu zai qi ti fen li 、chu cun 、hai shui dan hua deng fang mian de dao ying yong ,yin ci shui ge ji shu de ji chu yan jiu bei shou guan zhu 。zi ran jie zhong tian ran qi shui ge wu sheng cheng fen jie huan jing zhong han you da liang de sha zhi 、nian tu deng jie zhi ,yin ci shui ge wu de cheng he sheng chang jun hui shou dao zhe xie jie zhi de ying xiang ,dan jie zhi dui shui ge wu cheng he sheng chang de ying xiang ji zhi shang wei you tong yi ren shi ,yan jiu jie zhi biao mian dui shui ge wu cheng he sheng chang de ying xiang ji zhi you li yu shui ge ji shu ying yong ;shui ge guo cheng zhu yao shi zhu ti shui fen zi yu ke ti qi ti fen zi xing cheng de jing ti wu zhi ,dian chang ke ying xiang ji xing shui fen zi de dong li xue hang wei ,dian chang de cun zai hui ying xiang shui ge guo cheng ,yin ci ben wen jiang cong fen zi shui ping shang guan ce qi ti shui ge wu sheng cheng fen jie guo cheng gui ji ,fen xi biao mian huo dian chang de cun zai dui ji shui ge guo cheng de ying xiang ,wei shui ge ji shu de ying yong di gong yi ding de shu ju he li lun zhi dao 。lun wen yi er yang hua gui biao mian yi ji han 3.5 wt%NaClshui rong ye mo ni shui ge wu cheng he sheng cheng de hai xiang huan jing ,shua yong jia wan 、er yang hua tan 、yi ji jia wan /er yang hua tan hun ge qi zuo wei san chong ke ti ,tong shi gai bian biao mian he ye qi xiang da xiao ,zai 250 Khe 50 MPaxia li yong fen zi mo ni fang fa yan jiu le er yang hua gui biao mian qi ti shui ge wu cheng he sheng cheng guo cheng ,mo ni jie guo biao ming er yang hua gui biao mian de cun zai jiang di le qi ti zai shui zhong de rong jie du ,jin er dui bu tong qi ti shui ge wu cheng he sheng chang chan sheng bu tong cheng du de ying xiang 。er yang hua gui biao mian shi er yang hua tan rong jie du wei neng da dao ji cheng he suo xu de lin jie zhi (0.06ma er fen shu ),dao zhi er yang hua tan shui ge wu mo fa cheng he 。zai shuang yuan ti ji zhong jin guan er yang hua tan rong jie du mei da dao ji shui ge wu cheng he de lin jie zhi ,dan shi jia wan shui ge wu cheng he cu shi le er yang hua tan shui ge wu de cheng he ;tong shi er yang hua tan de cun zai you yi yu jia wan rong jie yu shui zhong 。mo ni jie guo biao ming er yang hua gui biao mian cun zai yi ceng zhi shao 0.3 nmhou du de zi you shui xiang ,ji ben wen zhong qi ti shui ge wu de cheng he sheng cheng mei you zhi jie fa sheng zai er yang hua gui biao mian ,geng duo kai shi yu ye xiang ben ti zhong 。lun wen zai shui ge ji tong zhong yin ru le dian chang ,yi jia wan shui ge wu wei yan jiu dui xiang ,zai 260 Khe 10 MPaxia li yong fen zi mo ni shou duan ping jia dian chang dui jia wan shui ge wu sheng cheng fen jie de zuo yong 。mo ni jie guo xian shi dian chang dui jia wan shui ge wu sheng cheng he fen jie jun you suo ying xiang 。heng ding dian chang jiang du yue da ,dui shui fen zi de dian ou ji hua xiao ying geng jiang ,you shi geng duo shui fen zi yan zhao dian chang fang xiang pai lie er dao zhi jia wan shui ge wu fen jie geng kuai ,dian chang jiang du chao guo 1.5 v/nmhou ,heng ding dian chang cu shi shui ge wu fen jie de xiao guo ming xian ;2.0 v/nmheng ding dian chang ti ji zhong shui ge wu fen jie hou de shui fen zi yan zhao dian chang fang xiang pai lie xing cheng “lei bing ”jie gou 。yu xian dian chang zuo yong ju you shuang chong xing ,dian chang jiang du chao guo 1.5 v/nmde 2.45 GHzyu xian dian chang yi ji dian chang jiang du chao guo 2.0 v/nmde 300 GHzyu xian dian chang de cun zai jia kuai shui ge wu fen jie ,1.0 v/nmyi ji 1.5 v/nmde 300 GHzyu xian dian chang de cun zai you li yu shui ge wu sheng cheng 。1.0 v/nm、1.5 v/nmyi ji 2.0 v/nmde 1 THzyu xian dian chang de cun zai jun cu jin shui ge wu sheng cheng 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自华南理工大学的徐婷婷，发表于刊物华南理工大学2019-10-23论文，是一篇关于气体水合物生成分解论文,二氧化硅表面论文,电场论文,分子动力学模拟论文,华南理工大学2019-10-23论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自华南理工大学2019-10-23论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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