| Summary: | Obwohl Gashydrate in großen Mengen in der Tiefsee und im Permafrost vorkommen und als mögliche Energiequelle der Zukunft gelten, ist das Phasendiagramm des binären CO2 -H2O-Systems noch immer nicht zur Gänze bekannt. Verschiedene Experimente zeigen die Existenz einer Phase, die von allen bekannten Phasen verschieden ist. Vor kurzem wurde eine Struktur der Phase von Amos et al. publiziert und diese wurde aufgrund einer auftretenden chiralen Struktur „χ-Phase“ genannt. In dieser Arbeit verwenden wir Molekulardynamik-Simulationen, um den Stabilitätsbereich der χ-Phase zu finden. Dazu wurden starre, nicht polarisierbare Modelle für Wasser (TIP4P/Ice) und für CO2 (TraPPE) verwendet. Zuerst wurde die Schmelzlinie der χ-Phase und der sI-Phase berechnet. Danach wurde eine Methode, die auf thermodynamischer Integration beruht, verwendet, und die Koexistenzlinie zwischen der χ-Phase und der sI-Phase, um die Koexistenzlinie zwischen der χ-Phase und Eis VI + CO 2 I zu bestimmen. Mit diesen Koexistenzlinien war es möglich, den Stabilitätsbereich im Phasendiagramm einzugrenzen. Although clathrate hydrates occur in large amounts in the deep see and in permafrost regions, the phase diagram of a CO2-H2O binary system has not been completely discovered yet. Different experiments showed the existence of a CO2-hydrate phase different from all known phases. Recently Amos et al. provided the structure of this phase and called it χ-phase. In this study, we used molecular dynamics simulations to find the stability region of the χ-phase. Using rigid nonpolarizable models (TIP4P/Ice for water and TraPPE for carbon dioxide), first the melting line of both, the sI-phase and the χ-phase were determined. Afterwards, using a method based on thermodynamic integration, the solid-solid coexistence line between the χ-phase and the sI-phase and the solid-solid coexistence line between the χ-phase and ice VI + CO 2 I have been computed. Knowing the different coexistence lines, it was possible to determine the stability region of the χ-phase in the phase diagram.
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