Role of SiO2 in the Formation of Hydrate Phases in the Presence of СН4/CO2

Yu. Yu. Bozhko; Божко Ю. Ю.; R. K. Zhdanov; Жданов Р. К.; K. V. Gets; Гец К. В.; O. S. Subbotin; Субботин О. С.; V. R. Belosludov; Белослудов В. Р.

doi:10.31857/S0044457X22601572

Роль SiO₂ в образовании гидратных фаз в присутствии СН₄/CO₂

Авторы: Божко Ю.Ю.¹^,2, Жданов Р.К.¹^,2, Гец К.В.¹^,2, Субботин О.С.¹^,2, Белослудов В.Р.¹^,2
Учреждения:
1. Новосибирский государственный университет
2. Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН
Выпуск: Том 68, № 2 (2023)
Страницы: 283-288
Раздел: НЕОРГАНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ И НАНОМАТЕРИАЛЫ
URL: https://journals.rcsi.science/0044-457X/article/view/136480
DOI: https://doi.org/10.31857/S0044457X22601572
EDN: https://elibrary.ru/LQYEIO
ID: 136480

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Изучено влияние наночастиц диоксида кремния на формирование гидратных фаз в присутствии СН₄/CO₂. Теоретический эксперимент проводили методами молекулярной динамики при начальных давлениях в системе 2.4 и 1.2 МПа и температуре 271 K для метановых и диоксид углеродных систем. Полученные результаты показали, что в присутствии наночастиц диоксида кремния время индукции образования гидрата метана уменьшилось на 79%, а количество метана, захваченного в полость гидрата, увеличилось на 55.8% при давлении 2.4 МПа. В присутствии наночастиц диоксида кремния время индукции образования гидрата диоксида кремния уменьшилось на 62%, а количество диоксида углерода, захваченного в полость гидрата, увеличилось на 27.8% при давлении 1.2 МПа.

Ключевые слова

газовые гидраты, наночастицы, молекулярная динамика, компьютерное моделирование, парниковые газы

Список литературы

Baidakov V.G. // Russ. J. Gen. Chem. 2022. V. 92. № 4. P. 611. https://doi.org/10.1134/S107036322204003X
Nagornov I.A., Mokrushin A.S., Simonenko E.P. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. № 4. P. 539. https://doi.org/10.1134/S0036023622040143
Sycheva G.A. // Glass Phys. Chem. 2021. V. 47. № 1. P. S41. https://doi.org/10.1134/S1087659621070105
Cheng Z., Zhao Y., Liu W. et al. // J. Natural Gas Sci. Engineer. 2020. V. 79. P. 103375. https://doi.org/10.1016/j.jngse.2020.103375
Pahlavanzadeh H., Khanlarkhani M., Rezaei S. et al. // Fuel. 2019. V. 253. P. 1392. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2019.05.010
Maiti M., Ranjan R., Chaturvedi E. et al. // J. Dispersion Sci. Technol. 2021. V. 42. № 3. P. 338. https://doi.org/10.1080/01932691.2019.1680380
Li A., Luo D., Jiang L. et al. // Sep. Sci. Technol. 2019. V. 54. № 15. P. 2498. https://doi.org/10.1080/01496395.2018.1548481
Adibi N., Mohammadi M., Ehsani M.R. et al. // J. Natural Gas Sci. Engineer. 2020. V. 84. P. 103690. https://doi.org/10.1016/j.jngse.2020.103690
Liang S., Rozmanov D., Kusalik P.G. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2011. V. 13. № 44. P. 19856. https://doi.org/10.1039/C1CP21810G
Bagherzadeh S.A., Englezos P., Alavi S. et al. // J. Phys. Chem. B. 2012. V. 116. № 10. P. 3188. https://doi.org/10.1021/jp2086544
Moon C., Hawtin R.W., Rodger P.M. // Faraday Discussions. 2007. V. 136. P. 367. https://doi.org/10.1039/B618194P
Prasad P.S.R., Chari V.D., Sharma D.V. et al. // Fluid Phase Equilibria. 2012. V. 318. P. 110. https://doi.org/10.1016/j.fluid.2012.01.012
Moon C., Taylor P.C., Rodger P.M. // Can. J. Phys. 2003. V. 81. № 1–2. P. 451. https://doi.org/10.1139/P03-035
Moon C., Taylor P.C., Rodger P.M. // J. Am. Chem. Soc. 2003. V. 125. № 16. P. 4706. https://doi.org/10.1021/ja028537v
Antonov D.V., Donskoy I.G., Gaidukova O.S. et al. // Environ. Res. 2022. P. 113990. https://doi.org/10.1016/j.envres.2022.113990
Antonov D.V., Donskoy I.G., Gaidukova O.S. et al. // Fuel. 2022. V. 325. P. 124771. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.124771
Gaidukova O., Misyura S., Razumov D. et al. // Appl. Sci. 2022. V. 12. № 12. P. 5953. https://doi.org/10.3390/app12125953
Misyura S.Y., Donskoy I.G., Manakov A.Y. et al. // Flow, Turbulence and Combustion. 2022. V. 109. № 1. P. 175. https://link.springer.com/article/10.1007/ s10494-022-00325-x
Semenov A.P., Mendgaziev R.I., Stoporev A.S. et al. // Chem. Eng. Sci. 2022. V. 255. P. 117670. https://doi.org/10.1016/j.ces.2022.117670
Semenov A.P., Mendgaziev R.I., Stoporev A.S. et al. // Data in Brief. 2022. P. 108289. https://doi.org/10.1016/j.dib.2022.108289
Semenov M.E., Pavelyev R.S., Stoporev A.S. et al. // Petroleum Chem. 2022. V. 62. № 2. P. 127. https://link.springer.com/article/10.1134/S0965544122060019
Meleshkin A.V., Bartashevich M.V., Glezer V.V. // Appl. Surf. Sci. 2019. V. 493. P. 847. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.06.276
Meleshkin A.V., Marasanov N.V. // J. Engineer. Thermophys. 2021. V. 30. № 4. P. 699. https://link.springer.com/article/10.1134/S1810232821040135
Meleshkin A.V., Shkoldina A.A. // J. Eng. Thermophys. 2021. V. 30. № 4. P. 693. https://link.springer.com/article/10.1134/S1810232821040123
Meleshkin A.V., Bartashevich M.V., Glezer V.V. et al. // J. Eng. Thermophys. 2020. V. 29. № 2. P. 264. https://link.springer.com/article/10.1134/S18102328200-20083
Meleshkin A.V., Bartashevich M.V., Glezer V.V. // J. Eng. Thermophys. 2020. V. 29. № 2. P. 279. https://link.springer.com/article/10.1134/S181023282-0020101
Walsh M.R., Koh C.A., Sloan E.D. et al. // Science. 2009. V. 326. № 5956. P. 1095. https://doi.org/10.1126/science.1174010
Walsh M.R., Rainey J.D., Lafond P.G. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2011. V. 13. № 44. P. 19951. https://doi.org/10.1039/C1CP21899A
Walsh M.R., Beckham G.T., Koh C.A. // J. Phys. Chem. C. 2011. V. 115. № 43. P. 21241. https://doi.org/10.1021/jp206483q
Jacobson L.C., Molinero V.A. // J. Phys. Chem. B. 2010. V. 114. № 21. P. 7302. https://doi.org/10.1021/jp1013576
Jacobson L.C., Hujo W., Molinero V. // J. Phys. Chem. B. 2009. V. 113. № 30. P. 10298. https://doi.org/10.1021/jp903439a
Skelton A.A., Fenter P., Kubicki J.D. et al. // J. Phys. Chem. C. 2011. V. 115. № 5. P. 2076. https://doi.org/10.1021/jp109446d
Rodger P.M., Smith W., Forester T.R. // Fluid Phase Equilib. 1996. V. 116. P. 326. https://doi.org/10.1016/0378-3812(95)02903-6
Berendsen H.J.C., van der Spoel D., van Drunen R. // Computer Phys. Commun. 1995. V. 91. № 1–3. P. 43. https://doi.org/10.1016/0010-4655(95)00042-E
Abascal J.L.F., Sanz E., Fernandez R.G. et al. // J. Chem. Phys. 2005. V. 122. P. 234511. https://doi.org/10.1063/1.1931662
Goodbody S.J., Watanabe K., MacGowan D. et al. // J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1991. V. 87. № 13. P. 1951. https://doi.org/10.1039/FT9918701951
Ferdows M., Ota M. // Chem. Eng. Technol.: Industrial Chemistry-Plant Equipment-Process Engineering-Biotechnology. 2005. V. 28. № 2. P. 168. https://doi.org/10.1002/ceat.200407056