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水合物能源研究团队在天然气水合物储能领域取得新进展
2020-07-07 编辑:天然气水合物团队
       天然气水合物(可燃冰)是甲烷和水分子在高压低温条件下形成的笼形结晶化合物,因其储量巨大而引起世界广泛关注。除作为一种潜在能源,水合物亦被视为极具应用潜力的天然气储运技术,可在较温和条件下(-15℃、常压)实现高密度天然气(170 v/v)稳定存储。
      水合物的快速制备及高致密性是水合物技术应用的关键,研发高效水合物促进剂则成为该领域的研究重点,其中,表面活性剂因促进效果优异、来源广泛、成本低廉而成为近十多年来研究学者关注的焦点。尽管具备优异的促进效果,表面活性剂的使用也导致水合物生成为松散的结构且分解过程产生大量泡沫,严重影响水合物技术的应用。有鉴于此,水合物能源研究团队近年来致力于新型高效水合物纳米促进剂的研究,提出以不同维度纳米结构为载体、通过分子组装将常规促进剂活性基团固载于载体表面以构建新型水合物纳米促进剂并取得了优异的研究成果(Journal of Materials Chemistry A 2015,3:8316-8323;2017,5:2640-2648;2017,5:18486-18493;2018,6:22619-22625; 2019,7:21634-21661;Applied Energy 2018,213:227-234; 2018,224:175-183;ACSSustainable Chemistry and Engineering 2016, 4:2107-2113; 2017,5:1408-1415; 2017,5:6597-6604; 2017,5:9271-9278; Fuel2019,243:185-191;Chemical Engineering Science 2016,144:108-115)。 
      近日,本团队在水合物纳米促进剂领域取得新的突破,以聚合物纳米球为载体、通过分子组装将常规活性基团-SO3-和-COO-同时固载于纳米球表面,其中,-SO3-有助于调控水合物反应速率、-COO-有助于调控水合物表观密度,并通过纳米载体表面两种基团耦合实现水合物生成过程反应动力学及水合物表观密度协同可控,相关研究成果以“Rapid Formation of Methane Hydrates with Compact Agglomeration viaRegulating the Hydrophilic Groups of Nanopromoters”发表于美国化工学会会刊AIChE Journal, DOI: 10.1002/aic.16296,青岛科技大学为论文唯一单位,机电学院林艳和刘丽老师为论文共同第一作者,王飞教授为论文的通讯作者。AIChE Journal为化工领域公认的顶级期刊,本研究的发表也表明国内外专家对本团队研究的认可。
      本研究得到了国家自然科学基金、山东省高等学校青创人才引育计划、山东省自然科学基金、泰山学者人才工程等项目的资助。

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