甲烷气体 hydrate 生长于硅膜孔道中的分子动力学模拟
材料科学
2026-01-06 v1 软凝聚态物质
摘要
在固定宽度的硅膜孔道中生长甲烷气体 hydrate 的过程已通过全原子分子动力学（AA-MD）进行研究。采用描述固体硅基底分子的 AA 力场，采用 a-石英晶体结构。 confined 几何中的 hydrate 结晶尚不为人熟知，本工作的目标是利用分子模拟研究硅孔道内的 hydrate 生长。在 AA-MD 模拟中，分别采用 NVT 与 NpT ensemble 来分析从初始种子开始的 hydrate 生长。结果显示，受纳米狭缝孔道施加的边界条件导致 hydrate 具有结构缺陷，填满硅壁之间可利用的空间。未被纳入初始种子 hydrate 的水分子形成了被压在硅壁与结晶 hydrate 之间的高密度水层。这些结果为理解受限几何中 hydrate 结晶过程提供了有趣的见解，类似于在天然 hydrate 沉积物中所观察到的现象。
关键词
引用
@article{arxiv.2601.01329,
title = {Molecular simulation of methane hydrate growth confined into a silica pore},
author = {Ángel M. Fernández-Fernández and María M. Conde and Germán Pérez-Sánchez and Martín Pérez-Rodríguez and Manuel M. Piñeiro},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.01329},
year = {2026}
}