典型二元体系气体水合物的高温高压研究

二元体系气体水合物中包含着多种不同的相互作用，蕴藏着丰富的物理问题，是研究物质结构状态、原子(分子)间相互作用的理想体系，目前气体水合物二元体系的高压结构相变与相稳定研究已成为高压科学前沿和热点课题。本项目拟以甲烷-水、氨-水两种典型的具有不同结构类型二元气体水合物为主要研究对象，采用原位高温高压拉曼、红外、布里渊散射光谱以及高压同步辐射等多种实验技术，探索和积累与气体水合物有关的高温高压实验数据和现象。重点进行甲烷-水、氨-水的高温高压研究，通过对两种类型水合物的实验结果对比与分析，结合理论计算模拟，探索气体水合物二元体系成键、解离过程中发生的结构相变规律，揭示原子(分子)间的键合解离及水合物相变机制的物理本质。气体水合物的研究不仅具有重要的科学意义，而且还能为我国气体水合物的成藏机制、开采防护以及作为潜在的新型清洁能源的开发利用等研究提供重要的实验依据和理论支持。

二元体系气体水合物中包含着多种不同的相互作用，蕴藏着丰富的物理问题，是研究物质结构状态、原子(分子)间相互作用的理想体系，本项目通过高温高压拉曼散射光谱、布里渊散射光谱以及高压同步辐射等实验技术, 对氨-水、联氨-水及碳-氮有机小分子体系进行了系统的高压物性研究，发现了氢键是影响氨-水二元体系结构转变的重要因素，揭示了氨-水混合体系中异质氢键对体系结构与状态的影响，获得了乙腈等碳-氮小分子有机物的高压结构信息，分析了高压下结构相变的特征及规律，探讨了氢键等分子(原子)间相互作用在相变过程中的作用与影响。这些结果为揭示结构相变的物理本质提供了重要线索。