4~35~66~3CH_4笼型结构中甲烷溢出的理论研究

【摘要】：通过旋转和平移两种操作方式改变435663CH4笼型结构中四元环、五元环、六元环的相对位置,对435663CH4笼型结构的破坏过程以及甲烷溢出的可能性进行了密度泛函(DFT)理论研究,并计算了甲烷溢出笼型结构过程中所需的能垒值。结果表明:与改变五元环、六元环相对位置相比,通过改变四元环相对位置来破坏435663CH4笼型结构是最容易的;当四元环背离笼型结构平移0.30 nm时,甲烷可以顺利溢出笼型结构;当四元环背离笼型结构平移0.25 nm时,再通过旋转来改变四元环相对位置,可以有效降低甲烷溢出笼型结构所需的能垒。 【作者单位】： 北京化工大学理学院;
【关键词】： 甲烷水合物 甲烷溢出 能垒 密度泛函(DFT)
【基金】：中央高校基本科研业务费(YS1406)
【分类号】：O623.11
【正文快照】： 引言甲烷水合物又称“天然气水合物”,最初因其堵塞天然气管道而引起人们的关注[1]。它是在低温高压条件下形成的一种非化学计量的结晶笼型包合物,其中主体为由氢键结合的固态水分子形成的笼型结构,客体为包含在其中的甲烷分子[2]。据估算,天然气水合物中包含了地球上大约12%

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