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Gas sorption into the nanochannel water cage

气体吸附到纳米通道水笼中

基本信息

批准号：
24651127
负责人：
MATSUI Hiroshi
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

The gas handling apparatus was made to control relative humidity and pressure inside the pressure cell, which is equipped in our Fourier transformed infrared spectrometer. Employing the system, we tried the experiments on gas sorption of CO2, N2, Xe into the 14- and 18-sided cavities consisting of water molecules in the nanochannel. The appropriate relative humidity was determined to dehydrate the water molecules inside the water cage. In spite of infrared inactive molecular vibrations, noble infrared band due to the gas molecule hydrated in the water cage seems to appear, because charge polarization may be induced owing to strong hydrations and interfacial interactions. From the microwave conductivity and infrared spectra, we clarified that proton and protonic hole in the water network form an Eigen-type hydrate with a local distortion. The proton and protonic hole are generated by the self-dissociation of water molecules directly hydrogen bonded to the framework molecule.

制作了气体处理装置，以控制压力室内的相对湿度和压力，该装置配备在我们的傅里叶变换红外光谱仪中。利用该系统，我们进行了CO_2、N_2、CO_2气体在由水分子组成的14面和18面空腔中的吸附实验。确定适当的相对湿度以使水笼内的水分子稳定。尽管红外非活性分子振动，高贵的红外波段，由于气体分子水合在水笼中似乎出现，因为电荷极化可能会引起由于强烈的水合作用和界面相互作用。从微波电导率和红外光谱分析，我们证实了水网络中的质子和质子空穴形成了具有局部畸变的本征型水合物。质子和质子空穴是由与骨架分子直接氢键结合的水分子自解离产生的。

项目成果

期刊论文数量（29）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ナノ細孔に内包された水分子チェーンの伝導ダイナミックス

封装在纳米孔中的水分子链的传导动力学

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
松井広志;鈴木雄太;福持裕之;田所誠
通讯作者：
田所誠

ナノ空孔中プロトンの高周波伝導ダイナミックス

纳米孔中质子的高频传导动力学

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
福持裕之;松井広志;田所誠;松井広志
通讯作者：
松井広志

Proton dynamics in water nanotube of new molecular porous crystal

新型分子多孔晶体水纳米管中的质子动力学

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
Key Engineering Materials
影响因子：
0
作者：
Karla Lizette Tovar Carrillo;多賀谷基博 (本研究代表者);小林高臣;多賀谷基博 (本研究代表者);H. Matsui;多賀谷基博 (本研究代表者);H. Matsui and M. Tadokoro;多賀谷基博 (本研究代表者);H. Matsui and M. Tadokoro
通讯作者：
H. Matsui and M. Tadokoro

分子性ナノ多孔質結晶におけるプロトンと水分子の低周波応答

分子纳米多孔晶体中质子和水分子的低频响应