硫化氫水合物的形成特征及熱力學穩定性研究獲進展

相比于甲烷水合物，硫化氫水合物熱力學、動力學方面的基礎研究較為缺乏，而自然界的天然氣水合物往往是多種氣體的混合物（如含有硫化氫、二氧化碳），相關基礎研究與環境、能源問題密切相關。針對硫化氫水合物的微觀特征及熱力學穩定性問題，中國科學院深海科學與工程研究所深海極端模擬實驗室蔣磊團隊采用熔融毛細硅管原位觀測和激光拉曼光譜技術相結合的方法，完成了兩項研究工作。

過冷度對微孔隙內水合物的形成特征有較大影響，高過冷條件下毛細硅管中水-氣彎液面會先形成水合物光環，并向兩側生長，水合物以肉眼不可見的微晶、纖維狀和針狀晶體形態為主；中等過冷條件下水合物晶體以柱狀多面體和骨架晶體為主，水合物的轉化率低于高過冷條件；低過冷條件下水合物以塊狀多面體形態為主，包括立方體和八面體。該研究首次發現微孔隙內水合物能夠以“橋接”方式連接。相關成果以Crystallization Behavior of the Hydrogen Sulfide Hydrate Formed in Microcapillaries為題，發表在ACS Omega上（DOI：10.1021/acsomega.1c01051）。