Effect of Glucose on CH4 Hydrate Formation in Clay Nanopores and Bulk Solution: Insights from Microsecond Molecular Dynamics Simulations

水合物 笼状水合物 化学 吸附 化学工程 纳米孔 分子 分子动力学 甲烷 成核 无机化学 纳米技术 材料科学 有机化学 计算化学 工程类
作者
Fengyi Mi,Zhongjin He,Guosheng Jiang,Fulong Ning
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:12 (11): 4644-4654 被引量:8
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.3c08280
摘要

A microscopic insight into the formation and growth of CH4 hydrate in glucose solution is vital to understand the accumulation of natural gas hydrate resources and develop hydrate-based technologies. Herein, microsecond MD simulations have been performed to investigate the formation and growth of CH4 hydrate in glucose solution inside and outside of the montmorillonite nanopore to examine the effects of glucose concentration and salt ions. Simulation results indicate that glucose molecules inhibit the growth and formation of CH4 hydrate by controlling the size of the CH4 nanobubbles. Specifically, glucose molecules adsorb H2O and Na+ and repel CH4, thus greatly promoting nanobubble formation and inhibiting hydrate formation. Glucose molecules adsorbed on nanobubble surfaces hinder nanobubble decomposition and inhibit hydrate growth. The higher the glucose concentration, the more unfavorable the hydrate formation. Furthermore, ions and glucose can construct abnormal cages and can also adsorb on hydrate surfaces by forming hydrogen bonds with the water in hydrate solids. These ions and glucose will pose challenges to the subsequent solid–liquid separation in hydrate-based applications. These molecular insights are of scientific and engineering significance to sustainable chemistry related to exploitation of natural gas hydrate and hydrate-based technologies, e.g., seawater desalination and juice concentration.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
清梦完成签到,获得积分10
刚刚
YYY发布了新的文献求助10
1秒前
期无分完成签到,获得积分20
1秒前
Jans完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
ZhengYinqi_STXY完成签到,获得积分10
2秒前
YILIA完成签到,获得积分20
2秒前
是希希啊a完成签到,获得积分10
3秒前
顾化蛹完成签到 ,获得积分10
3秒前
华仔应助燕儿采纳,获得10
3秒前
CCC完成签到,获得积分10
3秒前
搞怪的语堂完成签到,获得积分10
3秒前
一条鱼在北京完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
刷刷发布了新的文献求助10
4秒前
Eliauk完成签到,获得积分10
4秒前
JIAO发布了新的文献求助10
4秒前
柳以旋关注了科研通微信公众号
4秒前
5秒前
田様应助期无分采纳,获得10
5秒前
默默鹏飞完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
立军发布了新的文献求助30
6秒前
Orange应助Amnesia1102采纳,获得10
6秒前
苏耶耶耶耶耶耶耶完成签到,获得积分20
7秒前
元宝麻麻完成签到,获得积分10
7秒前
无极微光应助dqbhxwx采纳,获得20
7秒前
xueling92完成签到,获得积分10
7秒前
所所应助原子超人采纳,获得10
8秒前
天天快乐应助星星子采纳,获得10
8秒前
欢呼天奇完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
大大怪完成签到,获得积分20
8秒前
fairy芬完成签到,获得积分10
8秒前
刷刷发布了新的文献求助10
8秒前
小怪完成签到,获得积分20
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
機能性マイクロ細孔・マイクロ流体デバイスを利用した放射性核種の 分離・溶解・凝集挙動に関する研究 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6258078
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8080187
关于积分的说明 16880840
捐赠科研通 5330203
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2837560
邀请新用户注册赠送积分活动 1814924
关于科研通互助平台的介绍 1669011