[发明专利]一种模拟外加电场对甲烷水合物生成分解影响的方法

摘要

一种模拟外加电场对甲烷水合物生成分解影响的方法。本发明利用计算机模拟软件建模，建立甲烷水合物晶胞，在高温下熔化水合物晶胞得到气液混合相，然后将甲烷水合物晶胞和气液混合相叠加获得初始构型；设置模拟参数，通过能量最小化、预平衡模拟得到稳定构型，施加不同强度、频率的电场进行分子模拟；经分子动力学计算后获得分子轨迹坐标信息，并对分子轨迹坐标进行图像分析和计算分析。上述方法从分子角度上实时观测研究施加不同强度、频率的外加电场对甲烷水合物生成分解的影响，为在实际中电场应用于水合物各领域提供理论上的指导；新技术利用外加电场控制水合物生成分解能够减少会给环境造成污染的水合物化学促进剂和抑制剂的使用。

主权项

1.一种模拟外加电场对甲烷水合物生成分解影响的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)采用Materials Studio建立甲烷水合物晶胞，将得到的甲烷水合物结构的坐标信息转换为分子模拟软件所需的输入坐标文件；(2)采用GROMACS软件，带入步骤(1)得到的坐标文件，并对甲烷水合物的晶胞进行2×2×2扩胞；(3)采用GROMACS软件，设置模拟参数，在NPT系综下将一2×2×2甲烷水合物晶胞熔化成气液混合相，然后将甲烷水合物晶胞结构与气液混合相按照气液相‑水合物相‑气液相的顺序进行叠加，得到观测甲烷水合物生成分解的初始构型；(4)采用GROMACS软件，带入步骤(3)得到的初始构型信息，设置模拟参数，依次能量最小化、位置限制性预平衡模拟后得到稳定构型；(5)采用GROMACS软件，带入步骤(4)得到的稳定构型信息，沿着体系Z轴方向施加外加电场，设置模拟参数，进行分子动力学计算，得到分子轨迹坐标信息；(6)对步骤(5)得到的分子轨迹坐标信息进行构型分析和计算分析，得到外加电场下甲烷水合物生成分解的动态构象和电场影响结果。