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天然气水合物是由水分子与天然气分子在一定条件下形成的外观与冰相似的化合物,其储气量高,制备条件较为温和(3 MPa,275.15 K),同压缩天然气与液化天然气相比,水合物法可以有效降低储运成本,增加安全性。虽然其制备条件较为温和(3 MPa,275.15 K),但水合物的生成速率较慢,致密度较差,这极大地限制了它的工业化生产及应用。为解决以上问题,本文制备了SDS@Fe3O4溶胶以及SDS@PS@Ag复合纳米微球,并对其在甲烷水合物生成过程中的促进作用进行了相关研究,具体研究内容如下:将纳米四氧化三铁(Fe3O4)置于十二烷基硫酸钠(SDS)溶液中进行超声分散,制备了粒度分布均匀(直径100nm左右)、可以在液相中稳定分散的SDS@Fe3O4溶胶,将其用于促进甲烷水合物形成实验,探究其对水合物生成的影响。结果发现与SDS相比SDS@Fe3O4溶胶可以有效缩短甲烷水合物生成的诱导时间,在低浓度下还可以提高水合物的储气倍数,在使用浓度为1 mmol/L的SDS@Fe3O4溶胶时(以其中SDS浓度为基准),水合物储气倍数较使用SDS时提高约20%,在2 mmol/L时提高约10%,且SDS@Fe3O4溶胶具有良好的循环使用性。通过乳液聚合制备表面固定了SDS的聚苯乙烯-丙烯酸共聚纳米微球(简称SDS@PS-COOH),并通过原位还原法将银纳米粒子包覆在纳米微球表面,制备了SDS@PS@Ag复合纳米微球,银粒子在微球表面均匀排布,复合微球可以在液相中稳定分散。将其用于甲烷水合物生成实验,结果表明SDS@PS@Ag复合纳米微球不仅可以在低浓度下(0.05 mmol/L,0.1 mmol/L,0.2 mmol/L)诱导甲烷水合物生成,而且生成的水合物更加致密,当使用银包覆率为50%的SDS@PS@Ag时,水合物完全生成所用时间较未包覆银粒子的SDS@PS-COOH缩短近4小时。