三维打印的聚合物核心用于甲水合物增强生长
Andrey Stoporev1, Rail Kadyrov1, Tatyana Adamova2
1Department of Petroleum Engineering, Kazan Federal University, Kremlevskaya Street 18, 420008 Kazan, Russia.
Polymers
|May 27, 2023
概括
选择特定的3D打印聚合物,如聚乳酸 (PLA),显著增强甲水合物形成. 聚合物类型和孔隙填充度极大地影响水合物生长效率和方向.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 甲水合物是潜在的能源资源,在天然气生产中存在挑战.
- 3D打印提供了新的方法来创建受控的多孔结构以形成水合物.
研究的目的:
- 研究不同3D打印聚合物核心材料对甲水合物形成的影响.
- 了解聚合物特性和孔隙特性如何影响水合物生长动力学和形态学.
主要方法:
- 使用Raise3D Pro2打印机使用各种细丝 (PLA,ABS,UltraX,PolyFlex,ePC) 进行聚合物芯的3D打印.
- 射线断层扫描用于表征有效的多孔性和毛孔体积.
- 在受控的水填充条件下使用印刷芯的实验甲水合物形成.
主要成果:
- 聚合物类型显著影响甲水合物形成,而PLA促进了完全的水转化为水合物.
- 当孔隙填充从部分转移到完全时,水合物生长效率下降了两倍.
- 观察到的现象包括受控的生长方向,水合物晶体的驱逐和细胞壁的生长,可能受孔表面水性影响.
结论:
- 选择3D打印灯丝对于定制甲水合物形成过程至关重要.
- 聚合物疏水性在管理水合物生长方向和动力学方面发挥着关键作用.
- 优化的聚合物核心设计可以提高对潜在能源应用的甲水合物形成的效率和控制.


