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甲烷水合物是一种由水分子和甲烷分子组成的晶体化合物，广泛存在于大陆边缘的海底和永久冻土地带。冰作为一种同样由水分子组成的晶体，常被用于合成甲烷水合物。但是，冰影响甲烷水合物形成的机理依然不甚清楚。 中国科学院地质与地球物理研究所地球与行星物理院重点实验室博士后张正财与研究员郭光军使用高精度恒能量分子动力学模拟，在冰-溶液-气体三相体系中进行了微秒级的甲烷水合物成核模拟，并考虑了甲烷水合物相对于冰的成核位置、冰-水合物界面的水分子环以及冰的不同晶面等因素对甲烷水合物成核的影响。 模拟结果显示，甲烷水合物既可以在冰表面发生异相成核，也可以在溶液相中发生均相成核。冰表面对甲烷分子的吸附，水合物和冰结构之间的氢键以及冰对水合物成核所释放热的吸收都可以促进水合物笼子在冰表面形成，从而致使水合物更易在冰表面成核。但是，水合物和冰结构的不兼容性以及冰表面的亲水性则会削弱冰表面对水合物成核的促进效果。同时，他们发现冰和水合物结构之间通过......阅读全文
气体水合物是一种由水分子（主体）和气体分子（如甲烷、乙烷、二氧化碳等客体）组成的笼形晶体化合物，广泛存在于大陆边缘的海底和永久冻土地带，是一种潜在的能源。当它在海底油气管道中形成，则会堵塞管道、影响生产，因此研究其形成机制有助于在天然气水合物开采过程中，为避免二次水合物形成从而保障海底油气管道的
丰富的笼子类型和笼子充填状态 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预防等领域对人类生存和发展有重要影响，值得人们像历史上对煤炭和石油的研究一样下大力气研究天然气水合物。目前，该研究领域内的一个基本科学问题——“水合物怎样形成？”在国际上仍然没有定
近日，北京大学物理学院量子材料科学中心江颖教授团队及其合作者研制出国内首台超快扫描隧道显微镜（Scanning Tunneling Microscope，STM），实现了飞秒级时间分辨和原子级空间分辨，并捕捉到金属氧化物表面单个极化子的非平衡动力学行为，该工作于5月19日发表在物理领域顶级期刊《
为包含3个水分子的钠离子水合物，其具有异常高的扩散能力。北大量子材料科学中心供图 近日，北京大学物理学院量子材料科学中心江颖课题组、徐莉梅课题组、北京大学化学与分子工程学院高毅勤课题组与中国科学院/北京大学王恩哥课题组合作，继2014年获得世界首张亚分子级分辨的水分子图像后，再次取得突破，首次得到
结冰是自然界中常见的相变过程。近地面的冰晶能够为诸多化学反应提供必要的反应界面与反应载体，进而深刻影响地表环境变化与地质结构变迁。结冰同时也是生命、大气、海洋、环境和航天航空等领域重要的科学问题，长期以来受到科学家的高度重视。 在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的支持下，中国科学院化学研
5月18日，国土资源部中国地质调查局宣布，中国在南海北部神狐海域进行的可燃冰试采获得成功，这标志着中国成为全球第一个实现了在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。 可燃冰试采成功能否改变能源市场的现有格局？又能否在不久的将来影响我们的生活？中国真的突破了这一技术吗？2030年，我们是否能够
生物抗冻蛋白如何抗结冰，冰川之间的相对滑移、大气臭氧的降解催化，都与冰的结构和成核生长密切相关。 经过近百年的探索，人们已经发现了冰的18种三维晶体结构，其中自然界最常见的就是六角形的冰相。然而，是否有稳定存在的二维冰，学术界一直有很大争议。 近日，北京大学、美国内布拉斯加大学林肯分校以及中
来自国家自然科学基金委员会的消息，国家自然科学基金委员会公布了2012年度面上项目、重点项目、重大国际(地区)合作研究项目、青年科学基金项目、地区科学基金项目、海外及港澳学者合作研究基金项目、科学仪器基础研究专款项目等方面的评审结果。有关评审
天然气水合物在能源、环境、油气运输和地质灾害预防等领域对人类生存和发展具有重要意义，但是关于它的形成机制问题一直没有解决。近年来，国际上几个研究小组用计算模拟的方法先后实现了天然气水合物的自发成核和生长模拟，逐渐形成了一个共识：水合物初始成核先形成非晶相，随后再经过结构转变形成结晶相。然而，水合
有句俗语叫“冰火不相容”。北京化工大学化学工程学院教授张建文团队，正在开展的一项研究则是寓火于冰——研制人造可燃冰。近日，在项目中期验收会上，张建文介绍了该项研究的进展。 人造可燃冰是一种天然气水合物。天然气水合物是由天然气中的气体分子在一定温度和压力条件下，与游离水结合形成的结晶笼状固体。天
抗冻蛋白是生活在寒冷区域的生物经过长期自然选择进化产生的一类用于防止生物体内结冰而导致生物体死亡的功能性蛋白质。对于抗冻蛋白抗冻机制的研究有助于揭开冰晶成核、生长和冰晶形貌调控的分子层面的机理。因而，自上世纪60年代首次发现抗冻蛋白以来，科研人员对这类蛋白的抗冻机制进行了近半个世纪的研究。但是，
福岛核事故后，日本面对能源自给率破安全警戒线，化石燃料占比过高，可再生能源难以基荷，核电无法重启的难题，安倍政府不得不另寻出路，一手拿着可燃冰，一手握着氢能，试图以这两大“国产资源”为抓手，一举甩掉“缺油、缺气、又缺煤”的“资源小国”帽子，从而实现150年前明治维新以来一直孜孜不倦追求的能源自给
输电设备、飞行器、船舶及地面交通工具等表面的结冰会影响这些设备正常运行，严重时对经济和民生造成巨大损失。2008年初，我国南方地区遭受的冰雪灾害，直接经济损失达上千亿元。我们每年用于冰箱、空调除冰、除霜所耗电量与三峡发电站年发电量相当。解决冷表面结冰问题的关键是从分子层面理解并控制冰在冷表面上的
5月18日，我国南海神狐海域天然气水合物（又称“可燃冰”）试采实现连续187个小时的稳定产气，我国全球首次实现海域可燃冰试采成功。党中央和国务院的贺电指出，中国人民又攀登上了世界科技的新高峰，将对能源生产和消费革命产生深远影响。 “试采成功是产业化的关键一步。”中科院广州能源所天然气水合物研究
中科院化学所绿色印刷院重点实验室王健君课题组，通过在表面上引入纳米成核剂的方法，排除冰晶成核及冰晶生长过程中释放的潜热对冰晶形貌的影响，研究了不同浸润性固体表面上的冰晶生长。相关成果日前发表于美国《国家科学院院刊》，并被《自然》杂志作为亮点文章报道。 输电设备、飞行器、船舶及地面交通工具等表
在有机合成实验和药物生产的过程中，我们最常用的纯化方式当属重结晶了，所以如何进行正确的重结晶操作很重要，但了解重结晶原理和与之相关案例同样不容忽视。重结晶(recrystallization)是将晶体溶于溶剂或熔融以后，又重新从溶液或熔体中结晶的过程。重结晶可以使不纯净的物质获得纯化，或使混合在一起
MOFs基于其独特的孔道结构和丰富的金属-配位化学可调性质，在分离、催化、能源、器件等诸多领域表现出诱人的前景。2020年2月4日当天，Nature Materials连续发表2篇研究论文，分别介绍了MOFs在工业气体分离和能源器件中的最新进展。 值得一提的是，在此之前不久，MOFs已经陆续发
水的浸润现象在物理、生物、化学、工业等各个领域都发挥着重要作用，比如人工降雨、蛋白质折叠等。浸润一般发生在固体表面，理解浸润性质与界面结构之间的关系是理解表面浸润的关键。近期理论和实验工作均表明，在室温下“水层可以是疏水的”，但是这种奇异现象无法用传统的杨氏方程解释。上世纪五十年代，人们用晶格匹
在有机合成实验和药物生产的过程中，我们最常用的纯化方式当属重结晶了，所以如何进行正确的重结晶操作很重要，但了解重结晶原理和与之相关案例同样不容忽视。 重结晶(recrystallization)(chóngjiéjīng)是将晶体溶于溶剂或熔融以后，又重新从溶液或熔体中结晶的过程。重结晶可以使不
【50】2019年4月12日，中科院上海药物所徐华强，王明伟，浙江大学张岩及匹兹堡大学医学院Jean-Pierre Vilardaga共同通讯在Science发表题为“Structure and dynamics of the active human parathyroid hormone r
物理与材料学领域 【1】2019年12月11日，中科院物理所张余洋、丁洪及高鸿钧共同通讯在Science 在线发表题为“Nearly quantized conductance plateau of vortex zero mode in an iron-based superconducto
国家发展和改革委员会同科技部等8部门编制的《国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012―2030年)》(简称《规划》)，目前已经国务院批准印发。其中，包括加速器驱动嬗变研究装置、上海光源线站工程、中国南极天文台等16项重大科技基础设施建设，成为我国“十二五”时期的建设重点。据悉，该《规划》是我
随着生态环境的恶化以及能源的短缺，开发清洁环保的新能源成为建设可持续发展社会的迫切需要，而笼型水合物在新型清洁能源开发、能源储存、温室气体捕获和气体分离等领域具有巨大的应用前景。 笼型水合物是在一定温度和压力等条件下由水（冰）和气体分子形成的非化学计量的、具有笼状结构的类冰固体化合物，是通过将
一提起北极，人们自然而然的想到浩瀚的冰雪世界、绚丽多彩的北极光、憨态可掬的北极熊。北纬66°以北的北极地区，包含被浮冰覆盖的北冰洋，以及属于俄罗斯、美国、加拿大和挪威等八个环北极国家的永久冻土区。其中北冰洋占北极地区总面积的60%，其余约800万平方千米为陆地。北极地区的陆地和海洋地形图 （图件
科学家已探索出人工甲烷水合物的制备工艺。他们在实验室中利用活性炭材料作为纳米反应发生器，成果模拟并加速甲烷水合物的自然产生过程。此项研究的突破之处在于将甲烷水合物自然产成过程的时间大大缩减，从而方便了其在技术应用领域的使用。 《Nature Communication》上发表了一篇有
【51/52】2019年4月4日，清华大学柴继杰课题组、中科院遗传发育所周俭民课题组和清华大学王宏伟课题联合同期背靠背发表两篇重量级Science文章，完成了植物NLR蛋白复合物的组装、结构和功能分析，揭示了NLR作用的关键分子机制，是植物免疫研究的里程碑事件。两篇文章分别是： "Li
来自国家自然科学基金委员会的消息，国家自然科学基金委员会公布了2012年度面上项目、重点项目、重大国际(地区)合作研究项目、青年科学基金项目、地区科学基金项目、海外及港澳学者合作研究基金项目、科学仪器基础研究专款项目等方面的评审结果。有关评审结果将通知相关依托单位，其科研管理人员可登录
摘 要 甲烷水合物是由甲烷气体分子与水分子在低温高压下形成的一种笼型结构化合物, 广泛存在于海底陆架区和陆地冻土区, 被认为是一种潜在的能源资源。在水合物的晶格中, 水分子在氢键的作用下形成大小不同的笼子, 甲烷分子可分别进入大笼(512 62 ) 和小笼(512 ) 中。在自行研制的实验装置上,
1 引言由于冻干药品呈多孔状、能长时间稳定贮存、并易重新复水而恢复活性，因此冷冻干燥技术广泛应用于制备固体蛋白质药物、口服速溶药物及药物包埋剂脂质体等药品。从国家药品监督管理局数据库得知，目前国内已有注射用重组人粒细胞巨噬细胞集落刺激因子、注射用重组人干扰素α2b、冻干鼠表皮生长因子、外用冻干重组人
日前，位于广东东莞的国家大科学工程——中国散裂中子源（CSNS）首次打靶成功，获得中子束流，这标志着CSNS主体工程顺利完工，进入试运行阶段。中国散裂中子源是什么？它长啥样？有什么用？安不安全？记者奔赴现场，为您一一揭晓。 一问：是什么？ 就像一台“超级显微镜”，可以研究物质的微观结构 “