不同结构气体水合物稳定性的分子动力学研究

摘要

气体水合物是一种包络状晶体,在能源勘探、二氧化碳捕集和封存、海水淡化及空调蓄冷等领域均有潜在的应用价值.稳定性研究能够确定水合物稳定存在的热力学区间,方便水合物在各个领域内应用.然而,通过宏观实验研究很难精确的控制和分析水合物的稳定性及分解特性.本文采用分子动力学模拟,在微观角度研究了构型不同、客体分子不同的情况下,气体水合物稳定性的差异,从径向分布函数、均方位移、F3序参数三个方面进行了探讨.发现对于CO2气体水合物,Ⅰ型结构更加稳定;CO2和环戊烷二元水合物的稳定性优于CO2水合物,为水合物的宏观实验研究和工程应用积累了理论基础.