导　　师： 王卫星

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 甲烷水合物作为一种清洁能源，未来将成为全球能源中的一个重要部分。同时，如何更高效、安全地储存和运输天然气依然困扰着人类，以水合物的形式储运天然气具有高效、安全的特点。然而水合物工业化进程缓慢，因为其形成条件苛刻，一种有效的解决方式就是寻找高效的甲烷水合物促进剂。水合物的动力学促进剂研究主要集中在以十二烷基硫酸钠(SDS)为代表的表面活性剂，但是其均为石油化工产业的副产品，不可避免引发一些环境问题。一些科学家开始从自然界中寻找高效的水合物促进剂，发现茶叶、绿豆淀粉、茄子等可以在一定程度上促进甲烷水合物的形成。本研究从天然产物出发，探索了600种天然药物提取液的储气性能，发现其中的有效成分，并首次提出了以色素作为甲烷水合物促进剂。　　探索以赶黄草、西青果和黄芩为代表的天然药物提取液促进甲烷水合物形成动力学。赶黄草和西青果提取液体系中甲烷储气量分别达到了146mg/g和141mg/g，诱导时间(ti)分别为4min和2.5min，达到最大储气量90%所需的时间(t90)分别为15min和17min。黄芩提取液的储气量虽然只有139mg/g，但0.05wt%的低浓度下储气量可以达到143mg/g，ti为3min，t90为38min。同时，黄芩的自保护效果最好，有利于水合物的运输。通过进一步研究发现，黄芩提取液中促进甲烷水合物形成的有效成分为黄芩苷盐。本研究以黄芩苷为原料合成了黄芩苷镁，通过红外光谱、紫外光谱、元素分析和质谱等分析方法，验证了其结构。同时发现，黄芩苷镁、黄芩苷钠和黄芩苷钾促进甲烷水合物形成的最佳浓度分别为0.02wt%、0.1wt%和0.05wt%，储气量分别为149mg/g、144mg/g和144mg/g。　　首次研究色素促进甲烷水合物形成动力学，发现了以靛蓝、茜素红和黑色素为代表的色素水合物促进剂。在色�

关 键 词： 甲烷水合物 动力学促进剂 天然产物 色素