Water Trapping Dynamics in Carbohydrate-Populated Smectite Interlayer Nanopores
Water Trapping Dynamics in Carbohydrate-Populated Smectite Interlayer Nanopores
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碳水化合物填充的蒙脱石层间纳米孔中的水捕获动力学
DOI：
10.1021/acs.jpcc.9b09246
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Aristilde, Ludmilla
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kelch, Sabrina E.;Ferrage, Eric;Lanson, Bruno;Charlet, Laurent;Aristilde, Ludmilla
蒙脱石型粘土在土壤和大气纳米颗粒中捕获流体方面发挥着关键作用。阳离子饱和的蒙脱石纳米孔的流体动力学是有据可查的。然而，人们对小分子有机化合物的影响知之甚少。在这里，我们调查的碳水化合物（葡萄糖和纤维二糖），代表一类重要的有机化合物，对蒙脱石，一个原型蒙脱石的水合作用和纳米孔结构的影响。为了实现相同量的吸附水，在吸附的碳水化合物的存在下比单独的粘土需要更高的相对湿度。粘土-碳水化合物聚集体的特征吸水性降低意味着水吸附被限制在粘土纳米孔区域内。碳水化合物的存在促进水分保持作为水分含量逐渐降低的函数。依赖于水分的X射线衍射图案确定，相对于单独的矿物，在碳水化合物的存在下保留了更大的纳米孔尺寸，尽管严重脱水预计会引起粘土纳米孔塌陷。傅立叶变换红外光谱捕获中断人口内的可交换的沃茨的碳水化合物填充粘土纳米孔，与测得的水解吸分析的一些协议。这些新发现表明，碳水化合物可以重构蒙脱石层间纳米孔和水捕获动力学。
Smectite-type clays play a critical role in the trapping of fluids within soil and atmospheric nanoparticles. The hydrodynamics of cation-saturated smectite nanopores are well documented. However, little is known about the influence of small organic compounds. Here we investigate the effects of carbohydrates (glucose and cellobiose), representing an important class of organic compounds, on the hydration and nanopore structures of montmorillonite, a prototypical smectite. To achieve the same amount of adsorbed water, higher relative humidity was required in the presence of the adsorbed carbohydrates than with the clay alone. The decrease in the characteristic micropore water adsorption with the clay–carbohydrate aggregates implied that water adsorption was constrained within the clay nanopore regions. The presence of carbohydrates promoted water retention as a function of gradual decrease in moisture content. Moisture-dependent X-ray diffraction patterns determined that, relative to the mineral alone, greater nanopore sizes were preserved in the presence of the carbohydrates, despite severe dehydration that is expected to induce clay nanopore collapse. Fourier-transform infrared spectroscopy captured disruption in the population of exchangeable waters within the carbohydrate-populated clay nanopores, with some agreement with the measured water-desorption profiling. These new findings demonstrate that carbohydrates can restructure smectite interlayer nanopores and water trapping dynamics.
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DOI：
10.1021/jp050957u
发表时间：
2005-12
期刊：
The journal of physical chemistry. B
影响因子：
--
作者：
E. Rinnert;C. Carteret;B. Humbert;G. Fragneto-Cusani;J. Ramsay;A. Delville;J. Robert;I. Bihannic;M. Pelletier;L. Michot
通讯作者：
E. Rinnert;C. Carteret;B. Humbert;G. Fragneto-Cusani;J. Ramsay;A. Delville;J. Robert;I. Bihannic;M. Pelletier;L. Michot
离子强度和固/液比对蒙脱石上 Ca(II)-Na 交换的影响。
影响因子：
9.9
作者：
E. Tertre;E. Ferrage;I. Bihannic;L. Michot;D. Prêt
通讯作者：
D. Prêt
亚麻籽水合后，多糖水解酶随粘液释放。
DOI：
--
发表时间：
2013
期刊：
Plant physiology and biochemistry : PPB
影响因子：
--
作者：
F. Paynel;A. Pavlov;G. Ancelin;C. Rihouey;L. Picton;L. Lebrun;C. Morvan
通讯作者：
C. Morvan
影响因子：
4.2
作者：
D. Greenland
通讯作者：
D. Greenland
DOI：
10.1021/jp904981v
发表时间：
2009
期刊：
The journal of physical chemistry. B
影响因子：
--
作者：
Sai Kumar Ramadugu;Y. Chung;J. Xia;C. Margulis
通讯作者：
C. Margulis