Молекулярно-динамические исследования процесса кристаллизации и роста газовых гидратов в сильно переохлажденной двухфазной системе "метан-вода"
Российский научный фонд, Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами», 22- 22-00508
Хуснутдинов Р.М.1,2, Хайруллина Р.Р.1, Юнусов М.Б.
1
1Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия
2Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук, Ижевск, Россия
Email: khrm@mail.ru, mukhammadbek@mail.ru
Поступила в редакцию: 8 ноября 2022 г.
В окончательной редакции: 8 ноября 2022 г.
Принята к печати: 12 ноября 2022 г.
Выставление онлайн: 27 декабря 2022 г.
Рассматриваются процессы зародышеобразования и роста гидрата метана в сильно переохлажденной двухфазной системе "метан-вода", полученной при различных протоколах охлаждения. Показано, что при достаточно высоких скоростях охлаждения в системе все еще могут образовываться кристаллические формы гидрата метана. Установлено, что при скорости охлаждения γ=1.0 K/ps во всех независимых молекулярно-динамических итерациях наблюдался процесс зародышеобразования и роста газового гидрата, в то время как при скорости охлаждения γ=10.0 K/ps в ~26.7% численных экспериментов нуклеационное событие не наблюдалось. Обнаружено, что с увеличением скорости охлаждения системы наблюдается увеличение среднего временного масштаба нуклеации tauc и уменьшение критического размера зародыша nc. Показано, что при достаточно глубоком уровне переохлаждения системы на начальном этапе фазового перехода реализуется сценарий гомогенного кристаллического зародышеобразования. Ключевые слова: молекулярная динамика, кристаллизация, гидрат метана.
- V.K. Michalis, J. Costandy, I.N. Tsimpanogiannis, A.K. Stubos, I.G. Economou. J. Chem. Phys. 142, 044501 (2015)
- N.N. Nguyen, M. Galib, A.V. Nguyen. Energy Fuels 34, 6751 (2020)
- М.Б. Юнусов, Р.М. Хуснутдинов, А.В. Мокшин. ФТТ 63, 308 (2021)
- M.B. Yunusov, R.M. Khusnutdinoff. J. Phys. Conf. Ser. 2270, 012052 (2022)
- М.Б. Юнусов, Р.М. Хуснутдинов. Уч. зап. физ. фак-та Моск. ун-та 4, 2240702 (2022)
- O. Gaidukova, S. Misyura, P. Strizhak. Energies 15, 1799 (2022)
- А.А. Сизова, В.В. Сизов, Е.Н. Бродская. Коллоид. журн. 82, 223 (2020)
- Y.-S. Yu, X. Zhang, J.-W. Liu, Y. Lee, X.-S. Li. Energy Environ. Sci. 14, 5611 (2021)
- A. Abbasi, F.M. Hashim. Petrol. Sci. Tech. 40, 2382 (2022)
- L.C. Jacobson, V. Molinero. J. Phys. Chem. B 114, 7302 (2010)
- S. Plimpton. J. Comput. Phys. 117, 1 (1995)
- L. Verlet. Phys. Rev. 159, 98 (1967)
- A.H. Nguyen, V. Molinero. J. Phys. Chem. B 119, 9369 (2015)
- P.R. ten Wolde, M.J. Ruiz-Montero, D. Frenkel. J. Chem. Phys. 104, 9932 (1996)
- P.J. Steinhardt, D.R. Nelson, M. Ronchetti. Phys. Rev. B 28, 784 (1983)
- A.V. Mokshin, B.N. Galimzyanov. Phys. Chem. Chem. Phys. 19, 11340 (2017)
- J. Wedekind, R. Strey, D. Reguera. J. Chem. Phys. 126, 134103 (2007)
- J.B. Zeldovich. Acta Physicochim. URSS 18, 1 (1943)
- В.Г. Байдаков, А.О. Типеев. ФТТ 60, 1803 (2018)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.
