Designing Robust Superhydrophobic Materials for Inhibiting Nucleation of Clathrate Hydrates by Imitating Glass Sponges

水合物 成核 笼状水合物 多孔性 材料科学 化学工程 纳米技术 分子 化学 复合材料 有机化学 工程类
作者
Xinyu Yin,Yuanyang Yan,Xiangning Zhang,Bin Bao,Pihui Pi,Yahong Zhou,Xiufang Wen,Lei Jiang
出处
期刊:ACS central science [American Chemical Society]
卷期号:9 (2): 318-327 被引量:9
标识
DOI:10.1021/acscentsci.2c01406
摘要

Superhydrophobic surfaces are suggested to deal with hydrate blockage because they can greatly reduce adhesion with the formed hydrates. However, they may promote the formation of fresh hydrate nuclei by inducing an orderly arrangement of water molecules, further aggravating hydrate blockage and meanwhile suffering from their fragile surfaces. Here, inspired by glass sponges, we report a robust anti-hydrate-nucleation superhydrophobic three-dimensional (3D) porous skeleton, perfectly resolving the conflict between inhibiting hydrate nucleation and superhydrophobicity. The high specific area of the 3D porous skeleton ensures an increase in terminal hydroxyl (inhibitory groups) content without damaging the superhydrophobicity, achieving the inhibition to fresh hydrates and antiadhesion to formed hydrates. Molecular dynamics simulation results indicate that terminal hydroxyls on a superhydrophobic surface can inhibit the formation of hydrate cages by disordering the arrangement of water molecules. And experimental data prove that the induction time of hydrate formation was prolonged by 84.4% and the hydrate adhesive force was reduced by 98.7%. Furthermore, this porous skeleton still maintains excellent inhibition and antiadhesion properties even after erosion for 4 h at 1500 rpm. Therefore, this research paves the way toward developing novel materials applied in the oil and gas industry, carbon capture and storage, etc.
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
坦率的傥完成签到,获得积分10
1秒前
词汇过万完成签到,获得积分10
1秒前
星期天完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
dalao完成签到,获得积分10
2秒前
yulong完成签到,获得积分10
2秒前
等风归丶发布了新的文献求助10
2秒前
卖火柴的小女孩完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI2S应助小美最棒采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
NVSK完成签到,获得积分10
4秒前
简单点完成签到 ,获得积分10
4秒前
迫切完成签到,获得积分10
4秒前
忧郁若菱发布了新的文献求助10
5秒前
虚心的寒梦完成签到,获得积分10
5秒前
云很淡发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
decademe完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
xinxin完成签到,获得积分10
6秒前
聪明无敌小腚宝完成签到,获得积分10
7秒前
丫丫完成签到,获得积分10
7秒前
whx完成签到,获得积分20
8秒前
不会游泳发布了新的文献求助10
8秒前
自觉亦绿完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
乾雨发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
Yi发布了新的文献求助10
12秒前
502s完成签到,获得积分10
12秒前
Puddingo完成签到,获得积分10
12秒前
lmy完成签到 ,获得积分10
12秒前
WW完成签到,获得积分10
12秒前
yang完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
不会游泳完成签到,获得积分10
15秒前
高分求助中
좌파는 어떻게 좌파가 됐나:한국 급진노동운동의 형성과 궤적 2500
Sustainability in Tides Chemistry 1500
TM 5-855-1(Fundamentals of protective design for conventional weapons) 1000
Cognitive linguistics critical concepts in linguistics 800
Threaded Harmony: A Sustainable Approach to Fashion 799
Livre et militantisme : La Cité éditeur 1958-1967 500
氟盐冷却高温堆非能动余热排出性能及安全分析研究 500
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 3052912
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2710137
关于积分的说明 7419790
捐赠科研通 2354754
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1246249
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 606002
版权声明 595975