中国科大等在气体水合物和冰相研究中取得进展

　　近日，中国科学技术大学“千人计划”教授曾晓成研究组与大连理工大学教授赵纪军研究组合作，通过理论研究预言了一种新的气体水合物和冰相，研究成果发表在2月12日的《科学进展》上。

　　目前，人们在海底和冻土层发现了巨大的天然气水合物储量。据保守估计，自然界中天然气水合物中贮存的天然气总量约为其它化石燃料储量总和的两倍，是一种具有良好前景的后续清洁能源。因此，对气体水合物的研究在能源和环境领域有着非常现实的意义。

　　两个研究组通过计算模拟发现，水分子可以形成一种新的具有立方结构的晶体，将其命名为III型气体水合物。与已知的I型、II型和H型气体水合物相比，这种新型气体水合物具有较小的密度且含有较大的空腔，可以容纳较大的气体分子，如正十二面烷分子。理论计算表明，内嵌正十二面烷分子的III型气体水合物的结构是热力学稳定的，而不含气体分子的空心III型气体水合物在一定的负压区间内也可以保持结构稳定。

　　纵观已知冰相的发现简史：从1900的冰II相到2014年的冰XVI相，这些冰相是被德国、美国、加拿大、日本和英国科学家发现的。如果在未来的实验中制备出空心III型气体水合物，那么它将有可能成为一种新的冰相结构并作为冰XVII相的候选，从而有可能填补中国在发现新冰相史中的空白。

　　上述研究得到中国科学院、国家自然科学基金委员会、教育部以及中组部千人计划等项目的资助。