大连理工张悦等-抗冻蛋白吸附水合物表面润湿性的分子见解-CEJ

Title(题目): Molecular insights into the wettability of antifreeze protein-adsorbed hydrate surface: Application to hydrate anti-agglomeration（抗冻蛋白吸附水合物表面润湿性的分子见解：在水合物防聚集中的应用）

Source(来源): Chemical Engineering Journal,2024,481:148387

Abstract(摘要):通过添加动力学抑制剂(KIs)来阻止水合物的形成，或者通过在水合物晶体上吸附抗团聚剂(AAs)来抑制颗粒的聚集，都是消除加压管道中水合物堵塞的有效手段。抗冻蛋白（AFPs）是通过界面吸附机制阻碍水合物生长的代表性动力学抑制剂。这意味着界面修饰和同时抗聚集作用的可能性尚未被探索。本文采用分子动力学(MD)模拟来确定AFP可能的抗聚集性能。具体来说，我们发现在十二烷油相下，AFP吸附的CH4水合物具有更大的接触角，即增强的疏水性。这表明AFP可能具有双重抑制作用，以保证石油的运输。然而，在含有CO2水合物底物或气体环境的体系中，AFP对润湿性没有显著影响。这种不同的行为可以解释为底物与水滴之间氢键形成和相互作用强度的差异，这些差异受到AFP带电残基的强烈影响。此外，我们将AFP与传统表面活性剂进行了比较，并强调添加剂的抗聚集能力与它们的官能团排列和固有结构有着复杂的联系。我们的工作为设计具有双重性能的有效水合物抑制剂提供了分子水平的指导，以确保流动的保证。

DOI:10.1016/j.cej.2023.148387

Link(链接)：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S138589472307119X