室温低压稳定半笼形水合物的合成、结构调控与性能研究

项目名称： 室温低压稳定半笼形水合物的合成、结构调控与性能研究

项目编号： No.21176093

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 化学工业

项目作者： 王卫星

作者单位： 华南理工大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 气体笼形水合物用于储存天然气（主要成分为甲烷），从烟道气中捕捉二氧化碳，具有安全、节能、环保等优点，是理想的天然气储存与二氧化碳捕捉材料。但气体笼形水合物的生成与稳定需要低温高压（在室温下甲烷水合物的稳定压力高达380个大气压），同时它们的生成是一气/液（固）界面反应，反应速度十分缓慢，远远不能满足工业应用的需要，因此如何提高其室温低压稳定性与生成动力学是其能否工业化应用的关键。本项目拟以四异戊基季铵盐（F-和Br-）为模板剂，在高水合分子数下，通过分子网络设计、分子动力学模拟以及高通量实验筛选稳定剂，利用稳定剂分子（如有机/无机盐、多元醇、多元酸、环状分子、穴状分子、笼状分子等）与水分子形成的氢键网来增强笼形水合物的整体网络强度，利用载体提高生成动力学，从而制备室温低压稳定具有高储存密度的甲烷和二氧化碳半笼形水合物。本项目的成功将为解决甲烷储存与二氧化碳捕捉两大世界性难题提供思路。

中文关键词： 笼形水合物；甲烷储存；二氧化碳；载体；高通量

英文摘要：

英文关键词： Clathrate hydrate；Methane storage；Carbon dioxide；Support；high-throughput