YMT2019

Takuma Yagasaki, Masakazu Matsumoto , and Hideki Tanaka

Molecular Dynamics Study of Kinetic Hydrate Inhibitors: The Optimal Inhibitor Size and Effect of Guest Species

J. Phys. Chem. C 123, 1806 (2019).

メタンハイドレートが形成される条件は、(1) 水とメタンが存在すること (2) 温度が低いこと (3) 圧力が高いこと の3つです。

寒冷地でガスパイプラインに水分が混入すると、パイプ内にメタンハイドレートが蓄積して塞栓し、大きな事故につながる可能性があるため、これを抑止する薬剤が使われます。速度論的阻害剤(KHI)はその一種で、ハイドレート表面に吸着して結晶成長を遅らせるポリマーであり、少量をパイプ内に流すことで、メタンハイドレートの成長を著しく遅くすることができます。

本研究では、KHIの分子サイズをどのように選べば、最も効率よくメタンハイドレートの成長を抑えられるかを検討しました。実験により、小さなオリゴマーの機能がモノマーや巨大なポリマーより高性能であることが報告されていましたが、その機構はわかっていませんでした。我々はこの論文で、このサイズ効果を説明する新しいモデルを提案しています。

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