【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯复合水凝胶促进甲烷水合物高效生成的方法
：
[0001]本专利技术属于水合物制备
，具体涉及一种石墨烯复合水凝胶促进甲烷水合物高效生成的方法，通过提升反应体系的传质和传热速率，促进甲烷水合物的快速生成。
技术介绍
：
[0002]甲烷水合物又称可燃冰，是由水分子和甲烷分子在高压和低温条件下形成的笼形结构。其中，水分子为主体分子，相互之间以氢键连接形成笼形水合物；甲烷作为客体分子，以范德华力作用填充在水分子形成的笼形结构中。笼形结构可以存储大量甲烷，在标准状况下，一体积甲烷水合物理论上可以存储172倍体积的甲烷气体；此外，甲烷水合物的存储和分解条件温和，在调度和固态储运方面具有巨大的应用潜力。然而，诱导时间的随机性和生成速率缓慢是甲烷水合物形成过程中需要解决的两个主要问题，也是甲烷水合物生成规模化和工业化应用需要解决的问题。
[0003]基于上述水合物法存储甲烷的缺点，寻找促进甲烷水合物的快速生成的方法是实现水合物法规模化应用的关键。目前促进甲烷水合物快速生成的方法主要包括物理法和化学法。例如：中国专利20...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯复合水凝胶促进甲烷水合物高效生成的方法，其特征在于，工艺过程包括制备氧化石墨烯、制备石墨烯复合水凝胶和生成甲烷水合物共三个步骤：(1)制备氧化石墨烯：将质量百分比浓度为98％的浓硫酸加入三口烧瓶中，放入油浴锅中，降温至0
‑
4℃，上端放置磁力搅拌器，保持恒定转速搅拌，依次加入石墨和硝酸钠充分溶解；将高锰酸钾分6次加入三口烧瓶中充分溶解后，在10
‑
15℃下搅拌2.5小时，升温至35℃，保持30min，再升温至80
‑
100℃，保持30min；加入质量百分比浓度为5％的过氧化氢，过滤，收集滤渣，用质量百分比浓度为5％的盐酸水溶液对滤渣进行洗涤，烘干，得到氧化石墨烯；(2)制备石墨烯复合水凝胶：将丙烯酸水溶液置于三口烧瓶中，加入氢氧化钠水溶液进行中和，将三口烧瓶放入油浴锅中，升温至设定温度并保持，上端放置磁力搅拌器，保持恒定转速，搅拌；依次向三口烧瓶中加入丙烯酰胺和N,N
‑
亚甲基双丙烯酰胺，持续搅拌至充分溶解；将经过超声处理的氧化石墨烯水溶液倒入三口烧瓶中，继续搅拌；将过硫酸铵水溶液作为引发剂逐滴滴入三口烧瓶中，持续搅拌，待三口烧瓶中出现固体，停止搅拌，取出固体，用去离子水洗涤，烘干，粉碎，得到颗粒状石墨烯复合水凝胶；(3)生成甲烷水合物：将颗粒状石墨烯复合水凝胶与水混合，静置，待石墨烯复合水凝胶充分吸收水分，使含水量达到97.56％，吸水倍数为40倍，放入高压反应釜中，密封，放入1℃的水浴中降温；待高压反应釜温度降到设定温度且不再变化时，打开甲烷气瓶对高压反应釜充气，充气到设定压力后，关闭甲烷气瓶，甲烷水合物反应开始进行，期间对高压反应釜的温...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。