水合物法气体储运和二氧化碳捕捉等技术在能源、环保等诸多领域都展现出了良好的应用前景。然而,这些技术的推广与应用也面临着许多问题与挑战。主要原因之一是水合物需要在高压、低温条件下形成并维持其热力学稳定性。近年来,国内外科研人员正在通过使用热力学促进剂来改善水合物体系的热力学条件。其中,四异戊基溴化铵（TiAAB）是为数不多的,可以使水合物在室温下稳定存在的一种热力学促进剂,但目前对该物质的研究较少。鉴于此,本研究在实验室自制了多批TiAAB产品,并对TiAAB半笼型水合物的相平衡性质、结构及储气性能等展开了研究。主要内容如下:合成部分:探究了反应温度、反应时间、物料摩尔比对合成产率的影响。在优化的条件下,实现了单次合成TiAAB 132 g,产率约为79.4%。然后对所制备的TiAAB进行了核磁共振、元素分析等一系列表征,证明了产物的纯度非常高。相图部分:分别研究了TiAAB在乙酸乙酯中、纯水中,及CH₄或CO₂存在条件下的相平衡性质,并做出了对应的相图。实验发现TiAAB水溶液在一定的温度和浓度范围内以独特的双液相形式存在;TiAAB的添加极大地改善了CH₄及CO₂水合物的形成条件,使其可以在室温附近、压力更低的条件下形成并稳定存在。晶体培养部分:探究了温度、浓度、过冷度对TiAAB水合物晶体生长的影响;并在一定的条件下,培养出了TiAAB·26H₂O,TiAAB·32H₂O,TiAAB·38H₂O三种水合指数对应的单晶。进一步的,通过X射线衍射和显微激光拉曼技术对TiAAB单晶和多晶形态水合物的结构进行了表征。储气性能部分:通过向TiAAB水溶液中加入稻壳制备的多孔二氧化硅作为载体,极大地提高了CH₄及CO₂水合物的形成动力学。实验发现此体系下气体水合物不仅可以在30℃左右形成,而且在200min内可以达到最大储气量的90%,并且此体系显示出了良好的再生性能。此外,利用拉曼技术对TiAAB+CH₄、TiAAB+CO₂体系的结构进行了表征,证明了气体分子进入了TiAAB半笼型水合物的空置孔穴中。