德法製造出水的新結晶形式「冰十六」

2020-11-25 人民網

原標題：「冰十六」由氣體水合物製成

　　新華社柏林12月10日電 （記者郭洋）德國哥廷根大學10日發表新聞公報說，德法研究人員製造出了水的一種新結晶形式——「冰十六」，將來，這一成果或也可用來解決能源生產、運輸和儲存中遇到的問題。

　　「冰十六」由氣體水合物製成，是水的第十七種結晶形式，也是其密度最小的一種結晶形式。

　　氣體水合物是一種籠形晶體，外來氣體分子被水分子氫鍵所結成的晶體網絡堅實地圍在其中。在製造「冰十六」過程中，研究人員選用氖氣水合物為實驗對象，將其中的氖氣抽出，僅剩由水分子形成的晶體結構，即「空的氣體水合物」。

　　抽出氣體分子後，氣體與水的吸引作用消失，晶格發生擴展。研究人員維爾納·庫斯說，這是科學家首次在實驗室中直接量化水分子和氣體分子相互作用的影響，有助於進一步了解氣體水合物，對地質學和化學研究意義重大。

　　氣體水合物在地球碳循環中扮演重要角色，甲烷水合物（即可燃冰）在永凍土層和海床中大量存在。一些科學家設想，如果能將可燃冰中的甲烷釋放出來用作能源，同時將二氧化碳固定在氣體水合物中，則既可獲取能源又能減少大氣中的溫室氣體。但這一設想是否可行尚待研究。

　　此外，在石油、天然氣運輸過程中，特殊的壓力和溫度環境易使一些氣體和水形成氣體水合物，從而堵塞管道。研究人員認為，對氣體水合物的進一步了解也有助解決這一問題。

　　這一研究成果發表在新一期《自然》雜誌上。

(來源:科技日報)

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