冰对甲烷水合物成核影响的分子动力学模拟

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

冰对甲烷水合物成核影响的分子动力学模拟

  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

天然气水合物临界成核受控于客体分子自扩散

  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

研究发现天然气水合物自发成核的临界溶解度

  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

新能源的创新之举——人造甲烷水合物

  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

显微激光拉曼光谱测定甲烷水合物的水合指数

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,

可燃冰资源引多国关注-为石油天然气最佳替代品

  “可燃冰”,专家们称之为“天然气水合物”或“甲烷水合物”,是水和天然气在高压和低温条件下混合产生的一种固态物质,外貌类似冰或固体酒精,点火即可燃烧。“可燃冰”储量丰富、分布广阔,科学家们预测,它是常规石油和天然气的最佳替代能源。2012年2月15日,日本开始在爱知县渥美半岛近海从海底试采“可燃冰

地质地球所等定量论证天然气水合物无定形相的存在

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

英国欲开发神奇燃料“火冰”

  苏格兰政府高级官员及一些专家表示,苏格兰海域深处可能蕴藏一种被称为“火冰”的新型神奇燃料。他们推测苏格兰设德兰群岛西部海域蕴藏大量的、学名为甲烷冰的“火冰”,或许足够开发利用300年。这种有点像冰冻果子露的物质,以冰包甲烷的形式存在。  最初,人们以为这种神奇的燃料只存在于太阳系边缘,

可燃冰试采未对大气海洋环境造成影响

  刚刚过去这一周,可燃冰(学名“天然气水合物”)或许是地质科学界最热的词汇。  2017年5月18日,我国在南海海域水深1266米海底以下203—277米的天然气水合物矿藏开采出天然气。从5月10日起,经试气点火,连续产气8天,累计产气超12万立方米,甲烷含量最高达99.5%。我国这次试采成功,震

德国科学家造出水的第十七种结晶形式“冰十六”

  德国哥廷根大学10日发表新闻公报说,德法研究人员制造出了水的一种新结晶形式——“冰十六”,将来,这一成果或也可用来解决能源生产、运输和储存中遇到的问题。  “冰十六”由气体水合物制成,是水的第十七种结晶形式,也是其密度最小的一种结晶形式。  气体水合物是一种笼形晶体,外来气体分子被水分子氢键所结

日本明年将尝试从海中提取可燃冰

  据日本共同社报道,日本经济产业省8月2日宣布,决定从2012年度起在距爱知县渥美半岛70公里的海域开展甲烷水合物提取实验。甲烷水合物也被称为“可燃冰”,有望成为新的能源。经产省表示,若能成功实现稳定开采,将创全球先例。   由专家等组成的经产省“甲烷水合物开发实施研讨会”认为,在所有候选地中,

我国天然气水合物试开采取得历史性突破

  国土资源部中国地质调查局官方网站消息,我国南海神狐海域天然气水合物(可燃冰)试采实现连续超过7天的稳定产气,取得天然气水合物试开采的历史性突破。  据悉,本次试采工作由国土资源部中国地质调查局负责,5月18日,天然气水合物试采现场会在南海神狐海域召开,宣告我国进行的首次天然气水合物试采成功!  

中国成功试采可燃冰-多技术超石油工业防砂极限

  今年7月29日,由国土资源部中国地质调查局组织实施的南海神狐海域可燃冰试采工程,全面完成了海上作业,标志着我国首次海域可燃冰试采圆满结束。  可燃冰,学名天然气水合物,是由水和天然气在高压低温条件下,混合而成的类冰状结晶物质,具有高效清洁、储量巨大的特点,被国际公认为石油、天然气的接替能源。可燃

可燃冰商业开采,13年等待可实现?

  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

土星最大卫星可能存在喷射甲烷的冰火山

土卫六上一座冰火山的想象图 土卫六照片 图上的两个区域,可能是土卫六上的冰火山 北京时间12月17日消息,据英国《每日邮报》报道,科学家表示,土星的最大卫星——土卫六“泰坦”上可能存在活冰火山,它们会喷出氨和甲烷而不是熔岩。 从国际合作项目“卡西尼”号飞船拍摄

可燃冰:未来能源愈行愈近

  图为二0一七年六月九日,我国在位于广东珠海市东南三百二十千米的南海神狐海域进行试采可燃冰的作业平台。  天然气水合物又称“可燃冰”,是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质。  俗话说水火不相容。但是有这样一种冰,不仅可以燃烧,其热值还比石油多10倍,燃烧后很清洁,只生成二氧化碳和水,储

日本完成世界上首例从海底成功采取天然气

  日本资源能源厅今天发表消息称,在爱知县渥美半岛近海成功开采新一代替代能源“甲烷水合物”,也称“可燃冰”。这是世界上首例从海底成功采取天然气的事例。   甲烷水合物也称“可燃冰”,是甲烷气体和水分子形成的笼状结晶,将二者分离,就能获得普通的天然气。日本政府的“天然石油气?金属矿物质资源机构”今年

北极甲烷释放最新消息

  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

我国科学家利用原位中子衍射实验室合成出稳定“可燃冰”

  记者5日从中国工程物理研究院核物理与化学研究所获悉,今年5月上旬中国科学院物理所于晓辉副研究员的可燃冰研究团队与中物院中子科学平台合作,首次利用原位中子衍射开展可燃冰的科学研究,成功合成了稳定的可燃冰晶体样品,通过高压、低温中子衍射实验确认了可燃冰晶体的SI型晶体结构,并对可燃冰的动力学稳定性进

日近海多地发现可燃冰-有望取代依靠进口天然气

  据日本共同社10月29日消息,由日本北见工业大学和明治大学等组成的科研小组29日宣布,在鄂霍次克海和日本海的海底数米以下发现并成功回收了甲烷水合物。    甲烷水合物俗称可燃冰,是天然气的主要成分甲烷和水结合形成的固体。可燃冰作为新能源备受关注。如果开采成功将有望取代依靠进口的天

冥王星神秘“沙丘”可能由甲烷冰微粒堆积而成

   此前研究发现,冥王星表面有一片外形与地球上的沙丘颇为相似的丘状物。不过,那里温度低达约零下230摄氏度,大气极为稀薄。一项最新分析发现,这些丘状物可能是甲烷冰微粒堆积成的“沙丘”。 据英国《新科学家》杂志日前报道,美国航天局“新视野”号探测器拍摄的照片显示,在冥王星斯普特尼克平原边缘,靠近

冥王星神秘“沙丘”可能由甲烷冰微粒堆积而成

研究发现,冥王星表面有一片外形与地球上的沙丘颇为相似的丘状物。不过,那里温度低达约零下230摄氏度,大气极为稀薄。一项最新分析发现,这些丘状物可能是甲烷冰微粒堆积成的“沙丘”。 据英国《新科学家》杂志日前报道,美国航天局“新视野”号探测器拍摄的照片显示,在冥王星斯普特尼克平原边缘,靠近阿尔

宁波材料所在可燃冰开发方面取得新进展

  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

因无望实现商业开采-加拿大放弃研究可燃冰

  加拿大联邦政府在新财政年度开始时停止了向可燃冰研究拨款,这也意味着加拿大政府放弃了已持续了15年的开采、利用可燃冰的研究,尽管日本今年3月刚刚宣布在商业开采可燃冰方面取得突破。   加拿大联邦自然资源部传媒联络部主任杜切臣说,现在对页岩天然气和价格低廉的传统天然气兴趣上升,令从可燃冰中提取甲烷

日本宣布成功分离可燃冰

  日本经济产业省3月12日宣布成功从日本近海地层蕴藏的甲烷水合物(也称可燃冰)中分离出甲烷气体,并认为这标志日本可燃冰开采商业化进程迈出关键一步。   日本经产省说,此次作业区域位于日本爱知县和三重县近海的东部南海板块海域地层。经产省所辖独立行政法人“石油天然气和金属矿物资源机构”以及产业技术综

深海冷泉水合物快速形成动力学机制获揭示

  近日,国际学术期刊《海洋和石油地质学》报道了中国科学院海洋研究所在冷泉环境中水合物快速形成动力学方面的最新研究成果,研究揭示了海底冷泉环境对水合物形成的影响,并且为南海冷泉区水合物形成的动力学过程提供了新的见解。冷泉环境下水合物形成动力学的示意图采样区域图和采样照片  深海活跃冷泉区赋存大量的天

研究揭示海底冷泉环境对水合物形成的影响

  近日,国际学术期刊《海洋和石油地质学》报道了中国科学院海洋研究所在冷泉环境中水合物快速形成动力学方面的最新研究成果,研究揭示了海底冷泉环境对水合物形成的影响,并且为南海冷泉区水合物形成的动力学过程提供了新的见解。  深海活跃冷泉区赋存大量的天然气水合物,形成了广泛分布的自生碳酸盐岩以及独特的冷泉

日媒:“可燃冰”将引爆新能源革命

  日本《外交学者》杂志网站5月11日刊登题为《新的收获:亚洲的“可燃冰”革命》一文,文章说,每过几十年就会有一种新的能源资源出现,并给世界带来能源革命的希望。19世纪和20世纪初,从煤炭和鲸油到普通石油的转变就是这样的。到了上世纪六七十年代,在可再生能源——水能、太阳能和风能出现后不久,又发生了核

中国科大合作在低维氢气水合物的研究中取得进展

  近日,中国科学技术大学曾晓成教授(千人计划B获得者,美国内布拉斯加大学林肯分校Ameritas大学讲座教授)研究组与美国普渡大学Joseph S. Francisco讲座教授(美国科学院院士、美国艺术及科学院院士、前美国化学学会会长)合作,通过理论研究发现常温下氢气分子可以在碳纳米管内形成低维氢

新研究揭示异质界面对铋粒子成核机制的影响

近日,韩国忠南大学的一个科研团队的最新研究,揭示了金属铋粒子在不同基体上的成核和结晶过程,相关成果4月18日发表于《纳米通讯》上。在研究中,科研团队采用原位透射电子显微镜(TEM)研究了铋颗粒在结晶硫化铋(c-Bi2S3)和非晶化铋钛氧化物(a-Bi12TiO2 0)两种基体上的成核和结晶,并通过实