امروزه استفاده از تشکیل هیدرات گازی به عنوان روشی برای جداسازی گازها رو به افزایش می باشد. ترکیب کریستالی که از مولکول های آب و مولکول های گاز میهمان که در حفره های هیدرات محبوس شده اند تشکیل می شود، می تواند با توجه به ترکیب گاز اولیه متفاوت باشد. استفاده از یک محیط متخلخل نانوساختار مانند ترکیبات سیلیکا می تواند با توجه به مساحت سطح، حجم حفره، توزیع اندازه حفره و نوع محیط متخلخل، روی ترکیب گاز محبوس در حفره های هیدرات موثر باشد. در این رساله اثر چند محیط متخلخل نانوساختار با پایه سیلیکا روی تشکیل هیدرات گاز طبیعی و مخلوط سه جزئی متان/ اتان /پروپان به دو روش تولید هیدرات از یخ و تولید هیدرات از آب بررسی شده است. میزان ذخیره سازی گاز در فاز هیدرات، توزیع اجزاء گاز خوراک در دو فاز هیدرات و گاز و میزان خالص سازی متان در فاز گازی بررسی گردیده است. یکی از محیط های متخلخل mcm41 می باشد که عامل آمین و عامل oh روی آن نشانده شده و اثرات این اصلاح شیمیایی نیز در تشکیل هیدرات بررسی شده است. افزودن مقدار کمی (1% وزنی و 5% وزنی) از این محیط متخلخل نانوساختار به آب، به میزان قابل توجهی (حدود 44%) ذخیره سازی گاز در فاز هیدرات را، در شرایط تشکیل هیدرات از یخ افزایش می دهد. در شرایط تشکیل هیدرات از آب، حضور mcm41 منجربه افزایش خالص سازی متان در فاز گازی شده و حضور mcm41-nh2 به میزان قابل توجهی ذخیره سازی گاز در فاز هیدرات را افزایش می دهد. جداسازی گاز متان از مخلوط گاز سه جزئی متان/ اتان/ پروپان در دومرحله تشکیل متوالی هیدرات بازده خوبی را نشان می دهد. رفتار تشکیل و تجزیه هیدرات در شرایط حضور 5% وزنی mcm41 و zsm5 نسبت به آب بررسی گردید. منحنی تعادلی مایع –هیدرات- گاز در حضور mcm41 به سمت شرایط بازدارندگی تشکیل هیدرات جابجا می شود، ولی zsm5 جابجایی قابل توجهی در منحنی تعادلی ایجاد نمی کند.