顯微激光拉曼光譜原位觀測甲烷水合物生成與分解的微觀過程

【摘要】：采用顯微激光拉曼光譜技術(shù)對高壓透明毛細(xì)管中甲烷水合物的生成與分解的微觀過程進(jìn)行了原位觀測,初步探討了甲烷水合物籠型結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律。結(jié)果表明,甲烷水合物在生成過程中,甲烷分子的拉曼峰(2 917 cm-1)逐漸分裂為兩個峰(2 905和2 915 cm-1),表明溶解態(tài)甲烷分子從單一的化學(xué)環(huán)境進(jìn)入了兩個有差異的化學(xué)環(huán)境中,這兩個峰分別代表著水合物的大籠和小籠。同時,水的氫鍵作用由其液態(tài)向固態(tài)的轉(zhuǎn)化而得到加強(qiáng),使O—H鍵伸縮振動向低波數(shù)遷移。在甲烷水合物的分解過程中,大小籠中甲烷分子的拉曼雙峰逐漸消解,并最終轉(zhuǎn)化成單一的甲烷氣體峰。顯微激光拉曼光譜可以準(zhǔn)確捕捉水合物生成與分解過程中其籠型結(jié)構(gòu)變化的相關(guān)信息。 【作者單位】： 國土資源部海洋油氣資源和環(huán)境地質(zhì)重點實驗室;青島海洋地質(zhì)研究所;中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)資源學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 甲烷水合物 激光拉曼光譜 高壓毛細(xì)管 生成與分解
【基金】：國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目(2009CB219503) 國土資源部公益性行業(yè)科研專項經(jīng)費項目(200911043-21),國土資源部油氣資源與環(huán)境重點實驗室開放基金重點項目(MRE200901)資助
【分類號】：O657.37;O621.2
【正文快照】： 引言近年來,我國在天然氣水合物的調(diào)查與研究方面取得了重要進(jìn)展,先后在南海神狐海域和祁連山凍土區(qū)鉆獲了天然氣水合物樣品[1,2],并用顯微激光拉曼光譜對這些樣品進(jìn)行了分析,得出了其拉曼光譜特征[3]。然而,我們在天然氣水合物的理論方面的研究還十分薄弱,迫切需要發(fā)展相關(guān)

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