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molecular .pdfVIP

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2017-09-03 发布于天津
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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molecular

2010 年第68 卷化学学报 Vol. 68, 2010 第22 期, 2253～2258 ACTA CHIMICA SINICA No. 22, 2253～2258 ·研究论文· 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陈玉娟王燕鸿樊栓狮* 郎雪梅 (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广州 510640) 摘要采用分子动力学方法, 模拟了273.15 K 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2.7 wt% 时, 水分子始终在其平衡位置附近波动, 扩散系数仅为1.04×10－11 2 m /s; PVA 浓度为5.2 wt%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1.61×10－9 2 m /s; PVA 浓度为7.6 wt%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 ×10－10 2 m /s. 得出聚乙烯醇对甲烷水合物的分解作用大小为: 5.2 wt%＞7.6 wt% ＞2.7 wt%, 为PVA 溶液促进甲烷水合物分解实验研究提供参考. 关键词聚乙烯醇; 甲烷水合物; 分子动力学模拟; 分解 Molecular Dynamic Simulation of Methane Hydrate Decomposition with Polyvinyl Alcohol at Different Concentrations Chen, Yujuan Wang, Yanhong Fan, Shuanshi* Lang, Xuemei (Key Lab of Enhanced Heat Transfer and Energy Conservation of the Ministry of Education, School of Chemistry and Chemical Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640) Abstract Methane hydrate decomposition was investigated by molecular dynamic simulation adding with polyvinyl alcohol. Three kinds of methane hydrate systems with polyvinyl alcohol concentration of 2.7 wt%, 5.2 wt%, 7.6 wt