Реферат: Газовые гидраты – это соединения включения, состоящие из кристаллического водного каркаса с полостями, в которые включены молекулы-гости. В данной работе представлены результаты моделирования методом молекулярной динамики процесса растворения наноразмерных «пузырей» метана, помещенных в слабый водный раствор метанола, и последующего образования в растворе гидратоподобных структур. Концентрация метанола варьировалась от 0 до 1 масс.% относительно массы воды. Начальные модельные структуры содержали либо по одному «пузырю» из 13 или 32 молекул метана, либо 27 «пузырей» по 32 молекулы или 64 «пузыря» по 13 молекул. Моделирование проводилось при фиксированных температуре и давлении. В ходе расчетов было показано, что одиночные «пузыри» метана растворяются в водной фазе за времена порядка 3 нс вне зависимости от концентрации метанола в системе. При этом из-за малого количества метана образования даже короткоживущих гидратных полостей не наблюдалось. В системах, содержащих 64 пузыря, растворение метана происходит за время ~3 нс что соответствует времени растворения одиночных «пузырей». Благодаря тому, что весь метан из пузырей переходит в водную фазу, наблюдается формирование гидратных полостей, образующих аморфную гидратоподобную фазу, количество которых выходит на постоянное значение за время ~100 нс. Влияние метанола на процесс роста гидрата не наблюдалось. В системах с 27 «пузырями» при отсутствии метанола не происходит полного растворения метана в водной фазе за времена моделирования. Из-за этого не наблюдается образования гидратоподобных структур, т.к. не достигается критическая концентрация метана в воде. Однако, добавление метанола позволяет упростить выход метана из «пузыря» в водную фазу, тем самым способствуя образованию гидратоподобной структуры, что отражается на росте числа гидратных полостей в системе.

Библиографическая ссылка: Жданов Р.К. , Гец К.В. , Божко Ю.Ю. , Белослудов В.Р.
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НАНОРАЗМЕРНЫХ “ПУЗЫРЕЙ” МЕТАНА НА ПРОЦЕСС ГИДРАТООБРАЗОВАНИЯ
Российский Химический Журнал. 2024. Т.LXVIII. №4. С.12-19. DOI: 10.6060/rcj.2024684.2 РИНЦ

Даты:

Поступила в редакцию:	16 сент. 2024 г.
Принята к публикации:	28 окт. 2024 г.
Опубликована в печати:	27 дек. 2024 г.

Идентификаторы БД:

РИНЦ:

75146767

Цитирование в БД: Пока нет цитирований

Альметрики: