尹晓霞,焦丽君,2,李元超,华泽珍,李裕斌

(1.青岛职业技术学院海尔学院，山东 青岛 266555;2.中国石油大学新能源学院，山东 青岛 266580)

在能源短缺、环境污染的大背景下，天然气水合物作为未来战略能源的勘探和开采，受到越来越多的关注，可以利用二氧化碳水合物比甲烷水合物稳定的特点[1]，通过置换法开采实现天然气水合物的开采，同时完成二氧化碳的封存。因此，二氧化碳水合物的稳定性和分解特性的研究尤为重要。此外，由于二氧化碳水合物相平衡压力相对较高，在海水淡化、空调蓄冷、烟气捕集等领域的应用受到限制，二氧化碳水合物和环戊烷等热力学促进剂相结合，节能效果显著[2-4]。

气体水合物是一种由小分子气体或者易挥发的液体与水相互作用，在低温高压条件下形成的类冰状固体。主体水分子之间通过氢键形成笼形网络，客体分子位于晶穴中心，与水分子通过微弱的范德华力连接，形成稳定的水合物[5]。常见的客体分子有：甲烷、乙烷、丙烷、二氧化碳、氢气、氮气、环戊烷、四氢呋喃、四丁基溴化铵等。根据客体分子的大小，水合物通常分为三种结构，分别是sI型、sII型和sH型水合物。晶体特性如表1所示[6]。客体分子不同，气体水合物的成核特性、分解特性及稳定性差别较大。Zhang等[7]通过对七种不同客体分子在水溶液中成核过程发现，相同浓度下，客体分子尺寸越大，自扩散系数越低，越容易生成水合物。Kondori等[8]发现，加入热力学抑制剂后，II型气体水合物分解特性和稳定性均表现出明显差异，抑制程度排序为甲醇>乙醇>甘油。张庆……