天然气水合物（NGH）是水分子和天然气分子在一定的温度、压力下相互作用形成的冰状结晶化合物,因其理论储气倍数达到170～180 v/v,储存条件温和（-5～15℃、1～2 MPa）、安全性高,因此在天然气储运领域有很大的应用前景。如何提高天然气水合物的生成速率和储气倍数是天然气水合物储运技术的关键。添加表面活性剂作为促进剂被认为是促进水合物生成最有效的方法。科研人员对表面活性剂在水合物领域的应用进行了深入地研究,并取得了很多成果,但仍有一些问题亟待解决,比如表面活性剂胶束对水合物生成的影响到目前为止还没有被充分的研究。针对这个问题,本文进行了相关的研究,具体的研究内容及研究结果如下:（1）基于十二烷基硫酸钠（SDS）在水合物反应条件下不能形成胶束的结论,实验选择十二烷基三甲基溴化铵（DTAB）、十四烷基三甲基溴化铵（TTAB）和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）三种季铵盐表面活性剂来研究表面活性剂胶束对甲烷水合物生成的影响。以未形成胶束的DTAB为促进剂时,储气倍数只有60 v/v左右,低浓度下促进效果较好。在使用TTAB和CTAB时,胶束对甲烷水合物的生成起着重要的促进作用,TTAB和CTAB在低浓度下促进效果相对较差,当浓度达到临界胶束浓度（CMC）时在成核概率和储气倍数方面的促进效果明显提高,虽然溶液在反应釜表面的润湿性很好,但是水合物主要在釜底形成而不是沿壁生长。将DTAB固载到聚苯乙烯球表面形成类胶束M-micelle-DTAB后,相比于DTAB,水合物在釜底生成致密的块状,储气倍数提高到了92 v/v。（2）将SDS合成聚苯乙烯球溶液（PSNS）,并在聚苯乙烯球上进一步固载纳米Fe₃O₄合成20%Fe₃O₄/PSNS和40%Fe₃O₄/PSNS两种新型聚苯乙烯球溶液,并研究它们对甲烷水合物生成与分解的影响。经过实验发现,三种聚苯乙烯球溶液生成的水合物储气倍数和分解后甲烷回收率均高于SDS的100 v/v、72.5%;对比三种聚苯乙烯球溶液的促进效果发现,聚苯乙烯球表面固载Fe₃O₄后不仅水合物反应平衡时间明显缩短,随着Fe₃O₄含量的增加,反应平衡时间由19 h缩短到9h,而且水合物分解后甲烷回收率也得到提高,20%Fe₃O₄/PSNS和40%Fe₃O₄/PSNS为促进剂时,水合物分解后甲烷回收率分别为92.15%、89.80%,都高于PSNS的85%。