天然氣水合物是天然氣分子和水分子在高壓低溫條件下形成的籠型結(jié)晶化合物,理論上可達(dá)到160-180倍的儲氣能力、且在較溫和條件下(常壓、-15 )實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定存儲,是極具應(yīng)用潛力的天然氣儲運(yùn)技術(shù),而如何實(shí)現(xiàn)天然氣水合物的快速生成和高儲氣量是該技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵。
青島能源所山東省沼氣工業(yè)化生產(chǎn)和利用工程實(shí)驗(yàn)室一直致力于天然氣水合物促進(jìn)劑的研究,已在常規(guī)促進(jìn)劑的促進(jìn)機(jī)理及新型促進(jìn)劑的研發(fā)等方面取得了一系列的研究成果(Chem. Eng. Sci. 2015, 137, 896-903; 2016, 144, 108-115; Cryst. Growth. Des. 2015, 15, 5112-5117; Energy, 2016, 104, 76-84; Energ. & Fuel., 2017, 31, 1850-1857; Fuel, 2017, 203, 145-151; ACS Sus. Chem. Eng. 2016, 4, 2107-2113; 2017, 5, 1408-1515; 2017, 5, 6597-6604, 2017, doi: 101021/acssuschemeng.7b02239; J. Mater. Chem. A, 2015, 3, 8316-8323; 2017, 5, 2640-2648.)
在近期的研究中,該工程實(shí)驗(yàn)室的研究人員通過分子自組裝及吸附-還原技術(shù)將常規(guī)促進(jìn)劑的活性基團(tuán)和納米金屬粒子固定在聚合物納米球表面,成功制備了以聚合物納米球?yàn)檩d體的水合物高效納米促進(jìn)劑,該促進(jìn)劑可在極低用量下使天然氣水合物生成過程在1小時內(nèi)完成并達(dá)到150-160倍儲氣量,并且成功解決了常規(guī)促進(jìn)劑在水合物分解過程中易產(chǎn)生泡沫的缺陷、實(shí)現(xiàn)促進(jìn)劑的多次循環(huán)利用。該項(xiàng)研究成果對于實(shí)現(xiàn)水合物儲運(yùn)天然氣技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用具有重要意義。本研究已發(fā)表在J. Mater. Chem. A上并作為內(nèi)封面進(jìn)行了亮點(diǎn)報道(DOI: 10.1039/c7ta02830j)。
上述研究獲得了國家自然科學(xué)基金、博士后基金、山東省自然科學(xué)基金及山東省重點(diǎn)研發(fā)計劃等支持?。ㄎ?圖 王飛)

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