N型甲烷水合物结构和电子性质的密度泛函理论计算

• 作者: 杨恒 罗强 赵建飞 郭平
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: N 型甲烷水合物 结构 电子性质 密度泛函理论
• 年，卷（期）: 2019,（16）
• 所属期刊栏目: 地球物理学、天文学和天体物理学
• 页码范围: 366-372
• 页数: 7页
• 字数: 3633字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.68.20182230

摘要

基于密度泛函理论的第一性原理方法,在广义梯度近似下考虑Grimme色散修正,预测并研究N型甲烷水合物结构和电子性质,得到如下结论:1)N型甲烷水合物的水笼子整体结构为截角八面体(4668),由8个正六边形和6个正方形构成,其中六边形的平均边长和正方形的平均边长约为2.723?,对称群为IMˉ3M,具有简单和严格的周期性稳定结构;2)N型甲烷水合物晶格参数为7.700?,密度为0.903 g/cm3,大于I型、II型及H型水合物密度;3)计算并得到了N型甲烷水合物XRD衍射图,其与I型甲烷水合物结构较为接近,前者水笼子大,甲烷分子与水笼子相互作用力为范德瓦耳斯力;4)N型甲烷水合物密度为形成能为–0.247 eV,易于形成,电子态密度及分波态密度也均表明了甲烷与N型水笼子相互作用微弱,靠分子力作用;5)N型甲烷水合物为绝缘体材料,能隙大于5 eV.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	郭平	西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室	218	3099	28.0	46.0
2	罗强	西南石油大学理学院	34	152	7.0	10.0
3	杨恒	西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室	4	3	1.0	1.0
4	赵建飞	西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室	5	10	2.0	3.0