原子力显微镜

可用于研究样品纳米尺度上各类特性；表面形貌高分辨率成像；样品形貌、电学和机械性质表征以及样品的电学、磁学、力学、电化学等性质的研究。快速扫描型原子力显微镜能够准确、快速的检测水合物样品表面微区（纳米及微米尺度）的三维形貌，同时可研究水合物的表面性质以及与其它物质（沉积物颗粒或输气管道）间的界面性质。

天然气水合物开发过程中，产出的气体和水可能在生产管道中再次生成水合物，从而堵塞管道影响天然气的输送。这些问题涉及到气体水合物的表面性质以及和沉积物颗粒或管道之间的界面性质。对水合物的表面性质以及与其它物质间的界面性质的研究有助于了解天然气水合物在沉积物孔隙中的赋存状态，也有助于找到合适的方法防止再次生成的水合物堵塞生产管道。

迄今，天然气水合物存在于沉积物孔隙中的哪个位置（孔隙中心、沉积物颗粒表面、孔喉）还是一个没有解决的问题。因为地球物理数据的解释依赖于水合物在孔隙中的位置模型，这个问题对地球物理数据的解释，尤其是根据地球物理（地震）数据计算水合物的饱和度，造成很大影响。而天然气水合物开发过程中在输气管道中水合物的再生成是我国即将开展的海域天然气水合物试采将面临的现实问题。原子力显微镜可以在纳米尺度上研究天然气水合物的表面性质及其与沉积物颗粒及输气管道的界面关系，可以为解决水合物在沉积物孔隙中存在的位置问题和在输气管道中的聚集问题提供最直接的基础数据。