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摘要:隨著20世紀(jì)80～90年代海底天然氣水合物在全球范圍內(nèi)的大量發(fā)現(xiàn)，氣體水合物已成為能源領(lǐng)域和資源領(lǐng)域的一大研究熱點(diǎn)。由于氣體水合物還和常規(guī)油氣開(kāi)發(fā)、運(yùn)輸和加工以及一系列新技術(shù)開(kāi)發(fā)、全球氣候變遷等密切相關(guān)。例如天然氣水合物是極不穩(wěn)定的，當(dāng)遇到溫度的輕微增加或壓力的釋放時(shí)，都有可能使天然氣水合物失穩(wěn)而發(fā)生分解。而一旦天然氣水合物分解，將可能帶來(lái)一系列的海底滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，甚至當(dāng)大量的甲烷氣體進(jìn)入海水時(shí)，將導(dǎo)致海水毒化，而到大氣中將使全球變暖的趨勢(shì)更加嚴(yán)峻。因此，氣體水合物受到了更為廣泛的關(guān)注，但與之相應(yīng)的研究還處于初級(jí)階段。 前人對(duì)構(gòu)成水合物的籠型水合團(tuán)簇的拉曼光譜開(kāi)展了一系列的研究，常采用第一性原理計(jì)算主客體分子的振動(dòng)頻率。例如，烷烴客體分子（CH4、C2H6、C3H8等）或二氧化碳分子分別填充在五種標(biāo)準(zhǔn)水籠（435663、512、51262、51264、51268）中的拉曼光譜。但是，人們對(duì)固相水合物的研究甚少，尤其缺少氣體分子共存對(duì)固相水合物譜學(xué)特征影響的理論研究。因此，本文我將對(duì)水合物的光譜特征（包括客體分子特征振動(dòng)頻率和核磁共振譜）進(jìn)行仔細(xì)研究，詳細(xì)比較前人的實(shí)驗(yàn)和理論結(jié)果，從而加深人們對(duì)水合物的譜學(xué)特征認(rèn)識(shí)，為實(shí)驗(yàn)上探測(cè)水合物礦藏的可能成分提供一些可能的參考。
關(guān)鍵詞：氣體水合物；譜學(xué)特性；第一性原理
目錄 摘要 ABSTRACT 1.緒論1 1.1氣體水合物的研究背景1 1.2 氣體水合物的晶體結(jié)構(gòu)和基本性質(zhì)2 1.3 氣體水合物的開(kāi)采和開(kāi)發(fā)4 1.4 氣體水合物研究的目的與意義5 2.氣體水合物譜學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展6 3.氣體水合物譜學(xué)性質(zhì)的理論研究進(jìn)展8 3.1 譜學(xué)性質(zhì)的計(jì)算方法8 3.2 水合團(tuán)簇的譜學(xué)性質(zhì)研究9 3.2.1 客體分子種類(lèi)對(duì)光譜的影響10 3.2.2 客體分子數(shù)目對(duì)光譜的影響11 3.3 固相水合物的譜學(xué)性質(zhì)研究12 3.4 新型甲烷水合物的譜學(xué)性質(zhì)研究13 4.結(jié)論與展望14 參考文獻(xiàn)15 致謝18 |
