天然气水合物的热力学研究关注水合物赋存的温度、压力等环境参数，而动力学研究主要关注水合物形成及分解速率的影响因素。相关的应用基础研究可为天然气水合物的开采、储运提供基础数据和理论支持。

中国科学院深?？蒲в牍こ萄芯克詈＜嘶肪衬Ｄ庋芯渴矣τ么筇寤侗κ从Ω肴廴诿腹韫苁笛槠教?，结合拉曼光谱手段，开展了甲烷水合物的热力学及动力学研究。研究发现，表面活性剂（CTAB）不会改变甲烷水合物的相平衡条件（图1）。在微观尺度（毛细硅管），CTAB对甲烷水合物的生长速率无明显影响；而宏观尺度（蓝宝石反应釜）的实验过程表现出不同的特征。水合物形成初期，它的生长过程与微观实验过程相似，CTAB无明显影响；随着大量水合物的形成，气体传质受阻，CTAB会明显提升水合物的生长速率。对比实验的结果揭示了表面活性剂的作用机理，即通过降低表面张力，增大气液固接触面积，从而提高水合物的生长速率。

图1.甲烷水合物在纯水与表面活性剂溶液中的相平衡条件

图2.甲烷水合物阶段生长模式

结合微观与宏观尺度的实验结果，该研究总结出两阶段水合物生长模式——第一阶段为颗粒分散生长过程、第二阶段为颗粒聚集生长过程（图2）。