بررسی آزمایشگاهی اثر خواص شیمی سطح گرافن بر فرایند تشکیل هیدرات متان و میزان ذخیره سازی و پایداری آن

در این تحقیق فرایند تشکیل هیدرات متان در حضور گرافن و گرافن اکسید بررسی شد. بطوریکه ابتدا نانوصفحات گرافنی توسط فرایند CVD بر روی بستر مس رشد داده و سنتز شد و با آنالیزهای XRD، FTIR و AFM ساختار آن مورد مطالعه قرار گرفت. سپس نانوسیالات پایدار حاوی گرافن و گرافن اکسید شده با غلظت 1% وزنی تهیه شده و در فرایند تشکیل هیدرات گازی در psig 1000 و دمای C 4 استفاده شد. به طوریکه نانوسیال حاوی گرافن/سورفکتنت ضمن کاهش زمان القا و انحلال به ترتیب تا %0/46 و %9/60 نسبت به نمونه آب خالص، توانسته میزان ذخیره سازی را تا %7/56 افزایش دهد. این امر بدلیل افزایش 40 برابری انحلال اولیه متان در نانوسیال نسبت به آب بوده که این امر حاصل از کاهش مقاومت انتقال جرم در اثر حضور سورفکتنت و همچنین وجود سایتهای فعال ناهمگن بیشتر جهت هسته زایی می باشد. همچنین مشاهده شد علی رغم اینکه پایداری هیدرات های تشکیل شده در حضور گرافن کمتر از گرافن اکسید است، اما بعد از رسیدن به پایداری، میزان متان ذخیره شده در هیدرات گرافن از این مقدار برای نمونه شاهد 9/34 حجم بیشتر است.