천연가스 하이드레이트 자원은 풍부하며 가장 유망한 신에너지 중 하나입니다. 그러나 현재 천연가스 하이드레이트의 상업적 채굴은 실현되지 않았으며, 그 미세구조 특성과 가스 저장 메커니즘은 명확하게 밝혀져야 합니다. SI, SII 및 SH형 가스 하이드레이트의 골격과 게스트 분자 정보를 바탕으로 세 가지 전형적인 하이드레이트 분자 모델을 구축하고 최적화하였습니다. 구조 특성화를 통해 하이드레이트의 수소 결합 수, 수소 결합 길이, 다공성, 다공성 조성 및 기공 크기 분포 등 구조적 특성을 명확히 하고, 세 가지 전형적인 하이드레이트의 미세구조 차이를 비교 분석하였습니다. 하이드레이트 골격 구조를 기반으로 거대 정준 몬테카를로 방법을 사용하여 메탄과 이산화탄소의 흡착 거동을 연구하였으며, 가스 흡착량과 흡착열을 결합하여 세 가지 하이드레이트의 가스 저장 특성 및 차이를 설명하였습니다. 결과는 SII형 하이드레이트가 평균 수소 결합 길이가 가장 길고 수가 가장 많지만 기공 연결성이 가장 나쁘다는 것을 보여줍니다; 고압은 하이드레이트의 가스 저장량을 증가시키는 데 유리하며, 저온은 하이드레이트 내 가스 흡착의 안정성을 증가시킵니다; 이산화탄소 저장량은 메탄보다 적지만 이산화탄소 흡착 안정성이 더 강합니다; 가스 흡착량은 SII형 하이드레이트에서 가장 크고, 흡착열은 SI형 하이드레이트에서 가장 큽니다.

가스 하이드레이트; 구조 특성; 저장 특성; 흡착; 분자 시뮬레이션