13C固体核磁共振测定气体水合物结构实验研究

采用高功率1H去偶结合魔角旋转13C固体核磁共振技术,在低温常压条件下对合成的乙烷和丙烷气体水合物进行了测试,获得了两种纯气体水合物的13C核磁共振谱图,初步建立了固体核磁共振波谱法测定天然气水合物的实验方法.实验表明:乙烷水合物的13C核磁共振谱图中仅有一条谱线(δ7.7),结构类型为sI,且乙烷分子仅填充在大笼中(...     

基于瞬态压力脉冲法的含水合物沉积物渗透性实验研究

水合物藏的渗透特性是判断工业开采可行性的重要参数。为了研究以粉细砂为主构成的多孔介质中水合物对其渗透率的影响,基于瞬态压力脉冲法的原理及求解方法,研制了一套适用于测量含水合物沉积物渗透率的实验装置。利用该装置对含不同饱和度二氧化碳水合物的粉细砂样品进行了渗透率测量实验。结果表明,随着粉细砂样品中二氧化碳水合物饱和度的增加,其渗透率呈指数衰减趋势;将实验数据与渗透率模型进行对比,发现实验数据与水合物占据毛细管中心的平行毛细管模型最为相近。据此推断,水合物在细砂样品中的赋存状态以悬浮模式或接触模式为主。     

Raman Spectroscopy of Nitrogen Clathrate Hydrates

在253 K和16 MPa的压力下,于实验室内合成了氮气水合物,用显微共焦拉曼光谱对其N-N和O-H键伸缩振动的光谱特征进行了研究．结果表明,氮气水合物中的N-N和O-H键的拉曼峰分别为2322.4和3092.1 cm^-1,与天然的空气水合物中的数据十分接近．另外,还测定了液氮和溶解于水中的氮分子中N-N键的拉曼峰值,分别为2326.6和2325.0 cm^-1．氮气笼型水合物分解的拉曼谱图表明,氮分子同时进入水合物的大笼和小笼中,但由于氮分子在大、小笼中的环境氛围十分接近,其拉曼位移相差不大,故拉曼谱图只能显示N-N键伸缩振动一个峰．     

含天然气水合物土微观力学特性研究进展

天然气水合物作为一种资源储量大、分布范围广、能量密度高的清洁能源, 受到了国内外的广泛关注, 竞相研究安全高效、持续可控的开采方法. 充分掌握含天然气水合物土的力学特性并厘清其在开采过程中的动态演化规律, 是实现天然气水合物资源产业化开发的重要前提. 含天然气水合物土的力学响应行为本质上是其内部结构演化的宏观反映, 相关的微观力学特性研究对于深化含天然气水合物土力学特性认识具有重要的意义. 本文从天然气水合物晶体、天然气水合物与土颗粒界面、含天然气水合物土3个尺度对含天然气水合物土微观力学特性的研究现状进行了总结, 系统归纳了天然气水合物的晶体结构类型及天然气水合物的孔隙微观赋存模式; 重点介绍了计算机断层扫描、扫描电子显微镜、X射线衍射及原子力显微镜等微观测试技术原理与特点; 简述了与计算机断层扫描联用的三轴剪切实验、颗粒流程序模拟及分子动力学模拟在天然气水合物微观力学特性研究方面的最新进展; 综合现有研究结果对含天然气水合物土内颗粒界面剪切机理及微观力学理论模型进行了概述分析; 最后探讨了含天然气水合物土微观力学研究目前仍存在的不足与挑战, 并给出了针对性的建议以期促进含天然气水合物土的力学特性研究发展.      

石墨炉原子吸收法连续测定气溶胶中重金属

提出了用石墨炉原子吸收法连续测定气溶胶中六种重金属的方法.气溶胶样品经处理后,直接用石墨炉原子吸收法测定其中的铜、钴、镍、镐、铅和铬.其检出限在 1.9×10~(-12)～1.6×10~(-10)g,仪器的精密度(RSD)<6.1%,标准加入回收率为90.4%～106.5%,已用于大批气溶胶样品的测定,结果令人满意.     

石英砂中甲烷水合物稳定条件研究

采用不同粒径(160～200目、200～300目、300～400目、400～600目)细颗粒石英砂模拟自然界中沉积物实验合成甲烷水合物, 采用多步升温分解法测定了甲烷水合物的稳定温度-压力(p～T)条件. 结果发现细颗粒石英砂对甲烷水合物的稳定条件有明显影响, 温度最大下降1.5 K. 其中160～200目的石英砂是实验测试条件下石英砂对甲烷水合物稳定条件有无影响的分界目数. 每一种石英砂在不同的温度压力下甲烷水合物p-T数据点较为离散, 并且不同石英砂中p-T数据曲线出现交叉, 这与文献中采用规则的硅胶、玻璃球等测得的结果有所不同. 文献中测定的甲烷水合物p-T数据点温度相对于纯水中甲烷水合物p-T数据点温度向左偏移量相同.     

氮气水合物储氢的激光拉曼光谱研究

近年来,笼型水合物储氢已成为储氢研究的热点之一。采用激光拉曼光谱开展了以氮气水合物为载体的储氢实验研究。在较为温和的条件下(15 MPa, -18 ℃),使合成的氮气水合物与氢气发生反应,对反应产物的拉曼光谱分析结果显示,氢气分子进入到水合物的笼型结构中,并且呈现出多分子的笼占有状态;氮气水合物与氢气的反应时间是影响储氢效果的重要因素。研究结果表明,氮气水合物有希望成为一种有效的储氢介质。     

天然气水合物拉曼光谱研究进展

介绍了常见的几种类型气体水合物的拉曼光谱特征,从水合物晶体结构、生成和分解动力学过程、自然界水合物的分析鉴定及激光拉曼光谱原位探测等几方面对天然气水合物拉曼光谱研究的最新进展进行了综述,探讨了激光拉曼光谱技术目前存在的问题与挑战,指出了其在天然气水合物研究方面的发展趋势与工作重点。     

海洋沉积物中汞的分析方法研究

本文介绍了冷原子荧光法测定海洋沉积物中汞的分析方法。试样用王水(1 1)在沸水浴上分解，氯化亚锡还原，冷原子荧光法测定。本法大大降低了共存元素对汞的测定干扰，不需加高锰酸钾及草酸，使操作更加简单、快速，方法精密度好、准确度高。经对海洋沉积物国家一级标准物质GBW 07314、GBW 07315、GBW 07316进行测定，其结果准确可靠。并对GBW 07315进行了12次测定，相对标准偏差为2．21％。不同实验室用本法测定海底沉积物样品中Hg，均获得了满意的结果。     

烷烃客体分子(CnHm, n≤6, m≤14)在51262和51264水笼中的稳定性与拉曼光谱的密度泛函理论计算

可燃冰矿藏中气体成分非常复杂,通过谱学分析对水合物样品成分进行指认具有重要意义.基于B97-D/6-311++G（2d,2p）的密度泛函理论（DFT）计算,我们系统地探索了构成水合物的两种标准水笼（5¹²6²和5¹²6⁴）包络十八种不同烷烃客体分子的稳定性. 从计算结果可以看出,除了3-甲基戊烷和2,3-二甲基丁烷两个烷烃客体分子,其它16个烷烃客体分子都可以被容纳在5¹²6²笼中;但是与5¹²6²笼不同,十八种烷烃客体分子都可以被容纳在尺寸较大的5¹²6⁴笼中. 同时,我们也模拟了五种直链烷烃和四种环状烷烃在5¹²6²和5¹²6⁴笼中相应的谱学特征,从拉曼谱图上可以看出,随着碳原子数量的增多,直链烷烃客体分子C―H键伸缩振动区的多数拉曼谱带向高波数移动,而环状烷烃客体分子C―H键伸缩振动区的拉曼谱带则向低波数移动. 这些结果为实验上通过拉曼谱测量指认水合物矿藏的成分提供理论参考.