天然气水合物成核过程的分子动力学模拟（II）

天然气水合物研究领域的一个基本科学问题是"水合物怎样形成？"，回答这个问题在能源、环境、化工领域有重要的科学意义和经济意义。这个问题包含水合物初始成核以及随后晶体生长两部分。就前者而言，目前国际上并无定论。在前一个项目的研究基础上，本项目继续用分子动力学计算机模拟的手段在分子水平上由简到繁地分步模拟天然气水合物成核的各个局部过程。研究内容主要包括：查明液体水中的甲烷分子在其周围构造规则的笼形水簇的能力，半笼子水簇捕获甲烷分子的过程，不同的水簇结合模式之间怎样相互竞争，测量由多个笼子构成的大分子簇在液态水中的寿命，增大这个大分子簇至单位晶胞，以及倍增单位晶胞继续观测等等。本项目期望获得一批分子水平上的水合物成核现象和可靠的观测数据，继续批判地继承和发展天然气水合物的团簇成核假说，为将来提出水合物成核新理论创造条件。