Exploring Guest–Host Interactions in Gas Hydrates: Insights from Quantum Mechanics

范德瓦尔斯力 笼状水合物 分子 量子化学 化学物理 化学 水合物 有机化学
作者
Hao Chen,Kefeng Yan,Zhaoyang Chen,Xiao-Sen Li,Yu Zhang,Chun‐Gang Xu
出处
期刊:Energy & Fuels [American Chemical Society]
卷期号:35 (22): 18604-18614 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acs.energyfuels.1c02948
摘要

Gas hydrates are comprised of guest molecules and host cages. The stability of a gas hydrate is determined by the host–guest interactions. In this work, the relationship between the characteristics of the guest molecules and the gas hydrate stability were systematically investigated using quantum mechanics (QM) calculations. The physical components (ΔEexch, ΔEind, ΔEelst, and ΔEdis) of the host–guest interaction energy (ΔEhost–guest) of 21 types of gas hydrate clusters were investigated by symmetry-adapted perturbation theory (SAPT). Correlation analyses revealed that ΔEexch, ΔEind, ΔEelst, and ΔEdis had good linear relationships with ΔEhost–guest. In addition, the molecules (CO2, H2S) with a high value for the electrostatic interaction (ΔEelst) have a distinct characteristic in the host–guest interactions. The molecular electrostatic potential (ESP), van der Waals (vdW) volume, and vdW surface areas were calculated to explore those distinct characteristics. The results show that the molecules with higher maximum (Vs,max) points of the ESP values have a higher stabilization in the host–guest interactions. It was concluded that the vdW volumes or vdW surface areas and the Vs,max values of the guest molecules are the key factors for the stability of gas hydrates.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
1秒前
李爱国应助山丘采纳,获得10
2秒前
2秒前
曾经阁完成签到,获得积分10
2秒前
jiamingsongpp发布了新的文献求助10
2秒前
荆棘鸟发布了新的文献求助10
3秒前
Mistletoe发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
一一应助可耐的思远采纳,获得20
6秒前
一一应助yipyip采纳,获得20
7秒前
9秒前
xixidong应助Baraka采纳,获得10
9秒前
领导范儿应助CL采纳,获得10
9秒前
领导范儿应助学术大白采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
苦糖果完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
顶刊_发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
niu完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
陈晨完成签到,获得积分20
15秒前
桑榆非晚完成签到,获得积分10
15秒前
所所应助jiamingsongpp采纳,获得10
15秒前
maplesirup发布了新的文献求助10
16秒前
erbo发布了新的文献求助10
16秒前
聪明的芳芳完成签到 ,获得积分10
16秒前
顾矜应助yqcj455采纳,获得10
17秒前
17秒前
陈晨发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
ryota发布了新的文献求助10
18秒前
田田田田发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
顾矜应助张张采纳,获得10
20秒前
yi发布了新的文献求助80
20秒前
酷酷薯片发布了新的文献求助10
22秒前
高分求助中
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 2000
The Lali Section: An Excellent Reference Section for Upper - Devonian in South China 1500
Smart but Scattered: The Revolutionary Executive Skills Approach to Helping Kids Reach Their Potential (第二版) 1000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 850
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 800
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3252053
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2894899
关于积分的说明 8283940
捐赠科研通 2563549
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1391730
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 651925
邀请新用户注册赠送积分活动 628894