不同浓度聚乙烯醇对甲烷水合物分解作用的分子动力学模拟

【摘要】：采用分子动力学方法,模拟了273.15K下聚乙烯醇(PVA)对甲烷水合物的分解作用.研究发现,PVA浓度为2.7wt%时,水分子始终在其平衡位置附近波动,扩散系数仅为1.04×10-11m2/s;PVA浓度为5.2wt%时,水合物笼型结构坍塌,水分子以液态水的形式存在,甲烷分子从孔穴中逸出,聚乙烯醇的羟基在分子内部形成氢键,形成团簇,产生空间位阻,阻止了水分子再生成水合物,水分子的扩散系数1.61×10-9m2/s;PVA浓度为7.6wt%时,甲烷水合物周围有部分笼型结构被破坏,部分甲烷分子从孔穴中逸出,水分子扩散系数为3.55×10-10m2/s.得出聚乙烯醇对甲烷水合物的分解作用大小为:5.2wt%7.6wt%2.7wt%,为PVA溶液促进甲烷水合物分解实验研究提供参考. 【作者单位】： 华南理工大学化学与化工学院传热强化与过程节能教育部重点实验室;
【关键词】： 聚乙烯醇 甲烷水合物 分子动力学模拟 分解
【基金】：国家重大科技专项(No.2008ZX05026-004-06) 华南理工大学中央高校基本科研业务费专项资金(No.2009ZM0185) 中国科学院广州天然气水合物研究中心开放基金(No.080757)资助项目
【分类号】：O632.3
【正文快照】： 天然气水合物是天然气与水在高压低温下形成的一种笼型化合物,其中水分子(主体分子)通过氢键相互作用构成主体晶格,天然气分子(客体分子)填充在水分子构成的晶穴中,主客体分子之间存在范德华相互作用[1].自1934年,Hammersdhmidt发现天然气管道堵塞是由于水合物的存在,如何抑

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