(1)首先是关于水合物缓慢生长阶段出现的冲突现象。在相变驱动力的作用下,甲烷水合物在对接界面处,会在互相竞争水/甲烷分子的机制下依然缓慢生长,即发生冲突现象。该现象在水合物生长中非常常见,对界面结构的稳定性,粒子的扩散性质有重要影响。但是学者对于水合物冲突过程及影响的研究非常少,模拟研究大部分集中在前期的生长阶段,而实验观测也由于其尺寸较小(仅仅几个原子层的厚度)[127]而受到限制。中子散射实验[75]发现,sI型水合物和sII型水合物界面处存在甲烷快速扩散的现象,比低压条件下sI型水合物的笼对笼扩散系数要高7~8个数量级。因无法具体观测到界面结构,因此推测可能的原因有:晶界的限制效应,晶体间的无序区域或甲烷气泡的存在,但真正导致甲烷分子快速扩散的原因仍不清楚。因此,水合物生长冲突现象及其对水合物结构、甲烷扩散及生长的影响机理仍然需要深入研究。 (2)其次是关于热力学抑制剂对于甲烷水合物生长的影响机制。之前的研究主要将甲烷水合物的生长过程作为一个整体,并未将甲烷生长过程划分成不同的阶段,分析热力学抑制剂对于每个阶段影响的不同。尤其是未着重分析水合物笼子生长之前,热力学抑制剂的作用。有研究[18]提出,盐类的水合作用是抑制水合物生长的根本原因,但是水合作用降低水合物生长速率的影响机制尚不明确。在冲突阶段,盐类和醇类等水合物抑制剂的作用形式及其效果仍然需要进一步研究。 (3)最后是关于氧化石墨烯表面对于甲烷成核和生长的影响。现有的实验与模拟工作均直接将氧化石墨烯薄片放置在水中,研究漂浮的氧化石墨烯薄片对甲烷水合物生长过程的影响。同时,大部分模拟工作都是在模拟系统中提前布置好晶核,而未考虑氧化石墨烯对水合物成核过程的影响。氧化石墨烯表面官能团结构的空间分布、氧化度对水合物形成的影响规律也有待进一步研究。