The growth of structure i methane hydrate from molecular dynamics simulations

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 114, Issue 33, 2010, Pages 10804-10813

  Tung, Yen Tien ^a   Chen, Li Jen ^a   Chen, Yan Ping ^a   Lin, Shiang Tai ^a  

^a NATIONAL TAIWAN UNIVERSITY   (Taiwan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ADSORPTION; CONCENTRATION (PROCESS); DEWATERING; GAS HYDRATES; HYDRATION; LIQUIDS; MELTING POINT; METHANATION; METHANE; MOLECULAR DYNAMICS; SOLUBILITY; STEELMAKING;

CLATHRATE HYDRATE; DIFFUSIVITIES; DISSOLVED METHANE; DRIVING FORCES; HIGH CONCENTRATION; HIGHLY-CORRELATED; HYDRATE PHASE; KEY FACTORS; LAYER GROWTH; LIQUID PHASE; LIQUID WATER; MASS-TRANSPORT RESISTANCE; MELTING TEMPERATURES; METHANE ADSORPTION; METHANE CONCENTRATIONS; METHANE GAS; METHANE HYDRATES; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; MOLECULAR MODELS; RATE-LIMITING STEPS; SOLID LAYERS; SOLID-LIQUID INTERFACES; VAPOR PHASE; WATER CAGE; WATER MOLECULE;

PHASE INTERFACES;

EID: 77955883065     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp102874s     Document Type: Article

References (100)

1. Sloan, E. D.; Carolyn, A. K. Clathrate Hydrates of Natural Gases, 3rd ed.; CRC Press: London, 2008.
2. Kvenvolden, K. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 3420
3. Collett, T. S. AAPG Bull. 2002, 86, 1971
4. Klauda, J. B.; Sandler, S. I. Mar. Petrol. Geol. 2003, 20, 459
5. Klauda, J. B.; Sandler, S. I. Energy Fuels 2005, 19, 459
6. Holder, G. D.; Kamath, V. A.; Godbole, S. P. Annu. Rev. Energy 1984, 9, 427
7. Kang, S. P.; Lee, J. W.; Ryu, H. J. Fluid Phase Equilib. 2008, 274, 68
8. Li, X. S.; Wan, L. H.; Li, G.; Li, Q. P.; Chen, Z. Y.; Yan, K. F. Ind. Eng. Chem. Res. 2008, 47, 9696
9. Shin, K.; Park, Y.; Cha, M. J.; Park, K. P.; Huh, D. G.; Lee, J.; Kim, S. J.; Lee, H. Energy Fuels 2008, 22, 3160
10. Zhou, X. T.; Tao, X. H.; Liang, D. Q.; Fan, S. S. Energy Explor. Exploit. 2008, 26, 267
11. Linga, P.; Haligva, C.; Nam, S. C.; Ripmeester, J. A.; Englezos, P. Energy Fuels 2009, 23, 5508
12. Kumar, A.; Maini, B.; Bishnoi, P. R.; Clarke, M.; Zatsepina, O.; Srinivasan, S. J. Petrol. Sci. Eng. 2010, 70, 109
13. Reagan, M. T.; Moridis, G. J. Geophys. Res. Lett. 2007, 34, L22709
14. Etiope, G.; Milkov, A. V.; Derbyshire, E. Global Planet Change 2008, 61, 79
15. Reagan, M. T.; Moridis, G. J. J. Geophys. Res., Oceans 2008, 113, C12023
16. Krey, V.; Canadell, J. G.; Nakicenovic, N.; Abe, Y.; Andruleit, H.; Archer, D.; Grubler, A.; Hamilton, N. T. M.; Johnson, A.; Kostov, V.; Lamarque, J. F.; Langhorne, N.; Nisbet, E. G.; O'Neill, B.; Riahi, K.; Riedel, M.; Wang, W. H.; Yakushev, V. Environ. Res. Lett. 2009, 4, 034007
17. Galloway, T. J.; Ruska, W.; Chappele., P.; Kobayash, R. Ind. Eng. Chem. Fund. 1970, 9, 237
18. Deroo, J. L.; Peters, C. J.; Lichtenthaler, R. N.; Diepen, G. A. M. AICHE J. 1983, 29, 651
19. Sum, A. K.; Burruss, R. C.; Sloan, E. D. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 7371
20. Seo, Y. T.; Kang, S. P.; Lee, H. Fluid Phase Equilib. 2001, 189, 99
21. Ohmura, R.; Uchida, T.; Takeya, S.; Nagao, J.; Minagawa, H.; Ebinuma, T.; Narita, H. J. Chem. Thermodyn. 2003, 35, 2045
22. Jager, M. D.; de Deugd, R. M.; Peters, C. J.; Arons, J. D.; Sloan, E. D. Fluid Phase Equilib. 1999, 165, 209
23. Guo, T. M.; Qiu, J. H. Abstr. Pap. Am. Chem. Soc. 1997, 213, 38
24. Freer, E. M.; Selim, M. S.; Sloan, E. D. Fluid Phase Equilib. 2001, 185, 65
25. Qiu, J. H.; Guo, T. M. Chin. J. Chem. Eng. 2002, 10, 316
26. Kashchiev, D.; Firoozabadi, A. J. Cryst. Growth 2003, 250, 499
27. Cathles, L. M.; Chen, D. F. J. Geophys. Res., Solid Earth 2004, 109, B08102
28. Lin, W.; Chen, G. J.; Sun, C. Y.; Guo, X. Q.; Wu, Z. K.; Liang, M. Y.; Chen, L. T.; Yang, L. Y. Chem. Eng. Sci. 2004, 59, 4449
29. Moudrakovski, I. L.; McLaurin, G. E.; Ratcliffe, C. I.; Ripmeester, J. A. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 17591
30. Jeon, Y. H.; Kim, N. J.; Chun, W. G.; Lim, S. H.; Kim, C. B.; Hur, B. K. J. Ind. Eng. Chem. 2006, 12, 733
31. Sun, X. F.; Mohanty, K. K. Chem. Eng. Sci. 2006, 61, 3476
32. Gualdron, D. A. G.; Balbuena, P. B. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 15554
33. Kowalsky, M. B.; Moridis, G. J. Energy Convers. Manage. 2007, 48, 1850
34. Luo, Y. T.; Zhu, J. H.; Fan, S. S.; Chen, G. J. Chem. Eng. Sci. 2007, 62, 1000
35. Makogon, Y. F.; Melikhov, I. V.; Kozlovskaya, E. D.; Bozhevol'nov, V. E. Russ. J. Phys. Chem. A 2007, 81, 1645
36. Sun, C. Y.; Chen, G. J.; Ma, C. F.; Huang, Q.; Luo, H.; Li, Q. P. J. Cryst. Growth 2007, 306, 491
37. Hashemi, S.; Macchi, A.; Servio, P. Ind. Eng. Chem. Res. 2009, 48, 6983
38. Talaghat, M. R.; Esmaeilzadeh, F.; Fathikaljahi, J. Fluid Phase Equilib. 2009, 279, 28
39. Di Profio, P.; Arca, S.; Germani, R.; Savelli, G. J. Fuel Cell Sci. Technol. 2007, 4, 49
40. Ganji, H.; Manteghian, M.; Mofiad, H. R. Fuel Process. Technol. 2007, 88, 891
41. Kumar, R.; Linga, P.; Moudrakovski, I.; Ripmeester, J. A.; Englezos, P. AICHE J. 2008, 54, 2132
42. Ogawa, H.; Imura, N.; Miyoshi, T.; Ohmura, R.; Mori, Y. H. Energy Fuels 2009, 23, 849
43. Chialvo, A. A.; Houssa, M.; Cummings, P. T. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 442
44. English, N. J.; MacElroy, J. M. D. J. Comput. Chem. 2003, 24, 1569
45. Chihaia, V.; Adams, S.; Kuhs, W. F. Chem. Phys. 2005, 317, 208
46. Moon, C.; Taylor, P. C.; Rodger, P. M. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 4706
47. Guo, G. J.; Zhang, Y. G.; Zhao, Y. J.; Refson, K.; Shan, G. H. J. Chem. Phys. 2004, 121, 1542
48. Guo, G. J.; Zhang, Y. G.; Refson, K. Chem. Phys. Lett. 2005, 413, 415
49. Guo, G. J.; Zhang, Y. G.; Liu, H. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 2595
50. Guo, G. J.; Zhang, Y. G.; Li, M.; Wu, C. H. J. Chem. Phys. 2008, 128, 194504
51. Guo, G. J.; Li, M.; Zhang, Y. G.; Wu, C. H. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 10427
52. Mastny, E. A.; Miller, C. A.; de Pablo, J. J. J. Chem. Phys. 2008, 129, 034701
53. Hawtin, R. W.; Quigley, D.; Rodger, P. M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 4853
54. Walsh, M. R.; Koh, C. A.; Sloan, E. D.; Sum, A. K.; Wu, D. T. Science 2009, 326, 1095
55. Nada, H. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 16526
56. Vatamanu, J.; Kusalik, P. G. J. Phys. Chem. 2006, 110, 15896
57. Vatamanu, J.; Kusalik, P. G. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 15588
58. Vatamanu, J.; Kusalik, P. G. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 2399
59. English, N. J.; MacElroy, J. M. D. J. Chem. Phys. 2004, 120, 10247
60. English, N. J.; Johnson, J. K.; Taylor, C. E. J. Chem. Phys. 2005, 123, 244503
61. English, N. J.; Phelan, G. M. J. Chem. Phys. 2009, 131, 074704
62. Myshakin, E. M.; Jiang, H.; Warzinski, R. P.; Jordan, K. D. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 1913
63. Rodger, P. M.; Forester, T. R.; Smith, W. Fluid Phase Equilib. 1996, 116, 326
64. Carver, T. J.; Drew, M. G. B.; Rodger, P. M. J. Chem. Soc., Faraday Trans 1995, 91, 3449
65. Carver, T. J.; Drew, M. G. B.; Rodger, P. M. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1996, 92, 5029
66. Duffy, D. M.; Moon, C.; Rodger, P. M. Mol. Phys. 2004, 102, 203
67. Hawtin, R. W.; Rodger, P. M. J. Mater. Chem. 2006, 16, 1934
68. Moon, C.; Hawtin, R. W.; Rodger, P. M. Faraday Discuss. 2007, 136, 367
69. Moon, C.; Taylor, P. C.; Rodger, P. M. Can. J. Phys. 2003, 81, 451
70. San-Miguel, M. A.; Rodger, P. M. J. Mol. Struct.: THEOCHEM 2000, 506, 263
71. Storr, M. T.; Rodger, P. M. Gas Hydr.: Challenges Future 2000, 912, 669
72. Storr, M. T.; Taylor, P. C.; Monfort, J. P.; Rodger, P. M. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 1569
73. Kvamme, B.; Huseby, G.; Forrisdahl, O. K. Mol. Phys. 1997, 90, 979
74. Anderson, B. J.; Tester, J. W.; Borghi, G. P.; Trout, B. L. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 17852
75. Kvamme, B.; Kuznetsova, T.; Aasoldsen, K. Mol. Simul. 2005, 31, 1083
76. Bernal, J. D.; Fowler, R. H. J. Chem. Phys. 1933, 1, 515
77. Cerius2; Molecular Simulations Inc.: San Diego, 1999.
78. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926
79. Jorgensen, W. L.; Maxwell, D. S.; TiradoRives, J. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 11225
80. Peters, B.; Zimmermann, N. E. R.; Beckham, G. T.; Tester, J. W.; Trout, B. L. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 17342
81. Ota, M.; Ferdows, M. JSME Int. J., Ser. B 2005, 48, 802
82. Radhakrishnan, R.; Trout, B. L. J. Chem. Phys. 2002, 117, 1786
83. Cao, Z. T.; Tester, J. W.; Sparks, K. A.; Trout, B. L. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 10950
84. Cao, Z. T.; Tester, J. W.; Trout, B. L. J. Chem. Phys. 2001, 115, 2550
85. Steve, P.; Paul, C.; Aidan, T. Large-Scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator; Sandia National Labs: Albuquerque, 2009.
86. Hoover, W. G. Phys. Rev. A 1985, 31, 1695
87. Hoover, W. G. Phys. Rev. A 1986, 34, 2499
88. Melchionna, S.; Ciccotti, G.; Holian, B. L. Mol. Phys. 1993, 78, 533
89. Darden, T.; York, D.; Pedersen, L. J. Chem. Phys. 1993, 98, 10089
90. Hockney, R. W.; Eastwood, J. W. Computer Simulation Using Particles; Adam Hilger: New York, 1989.
91. Pollock, E. L.; Glosli, J. Comput. Phys. Commun. 1996, 95, 93
92. Fidler, J.; Rodger, P. M. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 7695
93. Baez, L. A.; Clancy, P. Ann. N.Y. Acad. Sci. 1994, 715, 177
94. Abascal, J. L. F.; Sanz, E.; Fernandez, R. G.; Vega, C. J. Chem. Phys. 2005, 122, 234511
95. Fernandez, R. G.; Abascal, J. L. F.; Vega, C. J. Chem. Phys. 2006, 124, 144506
96. Abascal, J. L. F.; Vega, C. Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 2775
97. Rahman, A.; Stilling, Fh. J. Am. Chem. Soc. 1973, 95, 7943
98. Speedy, R. J.; Mezei, M. J. Phys. Chem. 1985, 89, 171
99. Belch, A. C.; Rice, S. A. J. Chem. Phys. 1987, 86, 5676
100. Speedy, R. J.; Madura, J. D.; Jorgensen, W. L. J. Phys. Chem. 1987, 91, 909