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分子動力学法によるクラスレート水和物の生成・分解過程の研究

分子动力学方法研究笼形水合物的形成和分解过程

基本信息

批准号：
12750170
负责人：
泰岡顕治
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

天然ガスの貯蔵・輸送手段は現在LNGの形態で行われているが,安全面や経済的有利性からLNGに代わりクラスレートハイドレート(以下ハイドレートと略記)の形態での貯蔵・輸送が思案されている.分子スケールの構造からなるハイドレートを利用するには,非平衡下におけるハイドレートの分解・生成過程のメカニズムを微視的に理解する必要がある.本研究においては,NPT(N:粒子数 P:圧力 T:温度)一定の分子動力学法を用いてメタンハイドレートの分解過程と生成過程のシミュレーションを行ない,これらの過程のメカニズムを分子レベルで解析し,微視的挙動を解明することが目的である.分解過程のシミュレーションの結果から,系が平衡に至るまでの過程を,(a)ハイドレートの構造の分解が起こるまでの過程,(b)ハイドレートの構造の分解が起こっている過程,(c)ハイドレートの構造の分解の終了後に系が平衡に至るまでの過程の3つの過程に分けられることを見いだした.また過程b,cでは,過程cの後の平衡状態と比べ多数のモノマーであるメタン分子や小さいサイズのクラスターに属するメタン分子の存在を確認した.分解過程の一時点から始めた生成過程のシミュレーションの結果より,ハイドレートのキャビティーの一部となる様な多数の水分子が,モノマーであるメタン分子の周りに存在していることを見いだし,キャビティーの生成を確認した.分解・生成過程の結果から,系内に存在するモノマーであるメタン分子や小さいサイズに属するメタン分子が記憶効果の原因となっていると考えられる.

Natural LNG storage and transportation means are currently in the form of LNG storage and transportation. The molecular structure of the molecule is not in equilibrium. The decomposition and generation process of the molecule is not in equilibrium. It is necessary to understand the Weishi app. In this study,NPT(N: number of particles P: pressure T: temperature) was studied by molecular dynamics method. The molecular dynamics of NPT (N: number of particles P: pressure T: temperature) was analyzed by molecular dynamics method. The motion of NPT (N: number of particles P: pressure T: temperature) was solved by Weishi app. The result of decomposition process is the process from equilibrium to equilibrium,(a) the process from equilibrium to equilibrium of structure,(b) the process from equilibrium to equilibrium of structure,(c) the process from equilibrium to equilibrium of structure. Process b,c, the equilibrium state after process c is confirmed by the existence of most of the molecules. The decomposition process starts at a certain point in time, and the production process starts at a certain point in time. As a result, most of the water molecules in the decomposition process exist, and the production process is confirmed. As a result of the decomposition and generation process, there is a reason for the memory effect of the molecule.