摘要
天然气水合物自然存在于多孔介质的孔隙中。本研究首次系统地研究了亚毫米级二氧化硅颗粒（0.4毫米和0.7毫米）以及更大尺寸的颗粒（1毫米、2毫米和3毫米）中甲烷水合物的形成过程。通过结合使用十二烷基硫酸钠（SDS），可以全面评估饱和度、颗粒尺寸和氨基酸对这些过程的影响。结果表明，液相饱和度显著影响气体储存能力，随着饱和度的增加，储存体积呈线性增长。颗粒尺寸通过改变孔隙结构来主导反应动力学。3毫米颗粒系统的动力学最快，与2毫米和0.7毫米系统相比，T90时间分别减少了30%和57%。然而，最高的储存密度出现在0.7毫米和2毫米系统中（分别为157.38 V/V和151.63 V/V），超过了3毫米系统的149.70 V/V。因此，在动力学加速和最终储存能力之间存在权衡。较小尺寸的颗粒（≤1毫米）由于孔隙连通性差、毛细力抑制以及沙层迁移作用，导致质量传递受阻。相反，较大尺寸的颗粒（≥2毫米）通过稳定孔隙结构来促进液体迁移，从而提高形成效率。氨基酸与SDS之间的协同作用取决于它们的疏水性。当与SDS结合时，疏水性较低的蛋氨酸（M）和缬氨酸（V）会形成三元复合胶束。M + SDS使储存能力提高了26.7%，原因是降低了胶束形成所需的临界浓度；而V + SDS通过氢键干扰作用使渗透性提高了52.3%。高度疏水的亮氨酸（L）会与SDS竞争气体-水界面上的吸附位点，导致L + SDS系统的储存能力降低了8.3%，并且失去了成核优势。
同行评审
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| 第三轮评审 | |
| 编辑决策函 | 2026/08/28 |
| 第二轮评审 | |
| 编辑决策函 | 2026/07/27 |
| 评审员1的报告 | 2026/07/27 |
| 评审员1的报告附件1 | 2026/07/27 |
| 第一轮评审 | |
| 编辑决策函 | 2026/05/25 |
| 评审员2的报告 | 2026/05/15 |
| 评审员1的报告 | 2026/04/26 |
| 评审员1的报告附件1 | 2026/04/26 |
