激光拉曼光谱在气体水合物研究中的应用

摘要：

天然气水合物是一种重要的潜在能源。用激光拉曼光谱法表征气体水合物能够为研究水合物形成机理和开采方法提供重要信息。系统介绍了激光拉曼光谱法的基本原理，综述了激光拉曼光谱仪在气体水合物微观表征上的各种实际应用。通过激光拉曼测试可分析水合物气体组成、推测结构类型，再利用经验公式或者相对定量法可计算出其大／小笼的气体占有率和水合数；利用原位拉曼技术可以观测水合物形成和分解的微观过程，解析气体分子进入和离开笼子的进程、进行水合物形成和分解过程中气体浓度变化及水合物形成过程中气体溶解度的测定，辨识水合物系统中的相变过程，进而研究水合物形成和分解动力学；激光拉曼光谱法还可用于研究超高压条件下气体水合物的结构及其变化过程。原位拉曼光谱能够对深海天然气水合物及其环境在原位进行表征；利用拉曼成像技术可以对水合物晶体表面进行系统测定，探求气体组分在晶体表面的分布。随着激光拉曼技术的发展及与其他设备联用水平的提高，激光拉曼光谱仪向便携，高灵敏度发展，能够更广泛深入地进行气体水合物微观研究。

关键词：激光拉曼、天然气水合物、原位表征、拉曼成像

分类号：O657.37(分析化学)

资助基金：国家自然科学基金项目41273022和41003010;中国科学院重点部署项目KGZD-EW-301;国家海洋地质专项项目GHZ2012006003和GZH201400309;中国科学院广州能源研究所所长创新基金培育专项y307p51001;中国科学院-国家外国专家局创新团队国际合作伙伴计划联合资助

在线出版日期：2015-12-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：2996-3002