海南大学Qian Zhang等-利用原位微拉曼光谱研究动力学抑制剂存在下甲烷水合物生成过程中客体分子和主体分子的行为-FUEL

Insights into behaviors of guest and host molecules in methane hydrate formation process in the presence of kinetic inhibitors via in-situ micro-Raman spectroscopy

(利用原位微拉曼光谱研究动力学抑制剂存在下甲烷水合物生成过程中客体分子和主体分子的行为)

Source(来源): FUEL, 2024，358：130195

Abstract(摘要): 用共聚焦拉曼成像显微镜对动力学水合物抑制剂聚（乙烯基己内酰胺）（PVCap）或聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAM）存在下甲烷水合物的形成进行了原位显微镜观察，并研究了CH4分子和水分子在水合物形成过程中的行为，以了解其抑制机制。研究发现，PVCap和PNIPAM都对水合物的形成有影响，但它们与主体分子和客体分子的相互作用不同。具有环状侧基的PVCap能更好地防止水合物从气液界面形成到本体溶液中，而具有无环侧基的PNIPAM能更有效地抑制水合物生长到有序的笼形结构。这是由于两类动力学水合物抑制剂的显著抑制机制不同，内酰胺类PVCap主要限制CH4分子从气相向液相扩散，而非内酰胺类PNIPAM通过阻碍水分子重排形成笼形结构来破坏水合物生长。

图1-原位拉曼测量水合物生成装置示意图及图像

图2-水合物形成过程的典型形态图像和拉曼光谱

图三- (a)纯水- CH4体系，(b) 0.25 wt% PVCap-CH4体系，(c) 0.25 wt% PNIPAM-CH4体系的原位拉曼光谱

DOI：10.1016/j.fuel.2023.130195

Link(链接): https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016236123028090/