Studies on single crystal growth of methane-ethane hydrate and its elastic properties

甲烷-乙烷水合物单晶生长及其弹性性能研究

基本信息

  • 批准号:
    16540284
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.5万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2004
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2004 至 2005
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The purposes of this research are to make single crystals of methane-ethane and methane-ethylene hydrates, and to determine the elastic properties and structural stabilities of these synthesized hydrates.We succeeded in growing single crystals of ethylene and methane-ethylene hydrates using a high-pressure diamond anvil cell. By applying the high-pressure Raman spectroscopy to the above single crystals, we have found that the structure I of ethylene and methane-ethylene hydrates exist up to 1.6 GPa and 1.7 GPa, respectively, which are higher than methane hydrate. Furthermore, the high-pressure Brillouin experiments for the single crystalline ethylene and methane-ethylene hydrates and their computational analysis yielded the elastic properties of the structure I of ethylene and methane-ethylene hydrates which are stiffer than those of methane hydrate. These results suggest that the occupation of host water cages by larger ethylene molecule increases the structural stability of methane-ethylene hydrates. The results of this research are also contributed to the estimation of elastic properties of various gas hydrates such as natural methane hydrate in the deep sea deposit.
本研究的目的是制备甲烷-乙烷和甲烷-乙烯水合物的单晶,并测定这些合成水合物的弹性性质和结构稳定性,我们成功地使用高压金刚石对顶砧生长乙烯和甲烷-乙烯水合物的单晶。通过将高压拉曼光谱应用于上述单晶,我们发现乙烯和甲烷-乙烯水合物的结构I分别存在高达1.6 GPa和1.7 GPa,这比甲烷水合物高。此外,单晶乙烯和甲烷-乙烯水合物的高压布里渊实验及其计算分析得到了比甲烷水合物更硬的乙烯和甲烷-乙烯水合物的结构I的弹性性质。这些结果表明,较大的乙烯分子占据宿主水笼增加了甲烷-乙烯水合物的结构稳定性。本文的研究结果也有助于对深海存款中天然甲烷水合物等各种天然气水合物的弹性性质的估计。

项目成果

期刊论文数量(24)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
High pressure-temperature Brillouin study of liquid water: evidence of the structural transition from low-density water to high-density water.
  • DOI:
    10.1063/1.2102888
  • 发表时间:
    2005-11
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Fangfei Li;Q. Cui;Zhi He;T. Cui;Jian Zhang;Qiang Zhou;G. Zou;S. Sasaki
  • 通讯作者:
    Fangfei Li;Q. Cui;Zhi He;T. Cui;Jian Zhang;Qiang Zhou;G. Zou;S. Sasaki
水が水素をとじこめる-水素ハイドレートの話題-
水捕获氢气 - 水合物主题 -
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S.Sasaki;S.Hori;T.Kume;H.Shimizu;佐々木重雄;清水宏晏
  • 通讯作者:
    清水宏晏
顕微観察および高圧ラマン散乱測定によるガスハイドレートの圧力誘起相転移とケージ占有性の研究
利用显微观察和高压拉曼散射测量研究压力诱导的天然气水合物相变和笼占据
  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S.Sasaki;S.Hori;T.Kume;H.Shimizu;佐々木重雄
  • 通讯作者:
    佐々木重雄
Microscopic Observation and in-situ Raman Scattering Studies on High-Pressure Phase Transformations and Cage Occupancy of Gas Hydrates
天然气水合物高压相变和笼占据的显微观察和原位拉曼散射研究
Microscopic observation and in-situ Raman scattering studies on high-pressure phase transformations of Kr hydrate.
  • DOI:
    10.1021/jp0606309
  • 发表时间:
    2006-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S. Sasaki;Shinsuke Hori;T. Kume;H. Shimizu
  • 通讯作者:
    S. Sasaki;Shinsuke Hori;T. Kume;H. Shimizu
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Static and dynamic structural stability of methane hydrate under shear stress
剪切应力下甲烷水合物的静态和动态结构稳定性
  • 批准号:
    26287076
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 2.5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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    23340100
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 2.5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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天然气水合物对称氢键的高压研究
  • 批准号:
    18540314
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 2.5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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sII笼形水合物的弹性性质及其对客体分子大小的依赖性
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    14540298
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 2.5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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水合或脱水离子凝胶的介电性能
  • 批准号:
    10640494
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 2.5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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聚合物基质中小分子结晶和聚集机理的研究
  • 批准号:
    08640742
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    $ 2.5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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