Investigation of solution structure of aqueous alcohol at high temperatures and high pressures by compton scattering.

通过康普顿散射研究高温高压下乙醇水溶液的溶液结构。

• 批准号: 24850002
• 负责人: ONO Takumi
• 金额: $ 1.91万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-08-31 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24850002/
• 关键词: コンプトン散乱; 高温高圧アルコール水溶液; 分子シミュレーション; 水素結合

Water-alcohol mixtures exhibit interesting non-ideal macroscopic properties and it is found that these results might come from microscopic irregular structures. To investigate microscopic irregular molecular agglomerate, comparison between experimented Compton scattering of solutions by x-ray radiation and theoretical calculations (MD and quantum chemistry) is quite meaningful. In this work, we developed a stainless steel cell equipped with beryllium windows to ensure measurement of Compton scattering at high temperatures and pressures with keeping certain level of signal intensities, and measured Compton scattering of water-alcohol mixtures at 350 ºC and 20 MPa. The experiments are combined with calculations based on MD simulation and quantum chemistry. The experimental and theoretical results suggest a transition of solution structure in the region of low methanol composition at 350 ºC and 20 MPa.

水-醇混合物表现出有趣的非理想宏观性质，研究发现这些结果可能来自微观的不规则结构。为了研究微观的不规则分子团聚现象，将X射线辐射溶液的康普顿散射实验与理论计算(MD和量子化学)进行比较是非常有意义的。在这项工作中，我们开发了一个配有铍窗口的不锈钢池，以确保在保持一定信号强度的情况下，在高温和高压下测量康普顿散射，并在350℃和20兆帕下测量了水-酒精混合物的康普顿散射。实验结合了基于分子动力学模拟和量子化学的计算。实验和理论结果表明，在350℃和20 Mpa下，溶液结构在低甲醇组分区发生转变。

项目成果

X-ray Compton Scattering Measurement of High Temperature High Pressure Water

高温高压水的X射线康普顿散射测量

• 发表时间: 2014
• 作者: Takumi Ono;Masaki Ota;Yoshiyuki Sato;Masaru Watanabe;Hiroshi Inomata;Ayako Hakotani;Harumichi Seta;Koichi Nakahara;Masayoshi Itou;Yoshiharu Sakurai
• 通讯作者: Yoshiharu Sakurai

常温常圧から超臨界領域におけるメタノール水溶液の輸送物性の分子動力学的検討

甲醇水溶液常温常压至超临界区输运特性的分子动力学研究

• 发表时间: 2013
• 作者: Guy Barles;Olivier Ley;三竹大寿;前田悠希(小野 巧)
• 通讯作者: 前田悠希(小野 巧)

Insight into the Local Composition of the Wilson Equation at High Temperatures and Pressures through Molecular Simulations of Methanol–Water Mixtures

通过甲醇-水混合物的分子模拟深入了解高温高压下威尔逊方程的局部组成

• DOI: 10.1021/je400744j
• 发表时间: 2014
• 期刊: Journal of Chemical & Engineering Data
• 作者: T. Ono;K. Horikawa;M. Ota;Y. Sato;H. Inomata
• 通讯作者: H. Inomata

X-ray Compton Scattering Measurement of High Temperature and High Pressure Water

高温高压水的X射线康普顿散射测量

• 发表时间: 2014
• 作者: T. Ono;M. Ota;Y. Sato;M. Watanabe;H. Inomata;A. Hakotani;H. Seta;K. Nakahara;M. Itou;Y. Sakurai
• 通讯作者: Y. Sakurai

高温高圧アルコール水溶液の密度・粘度測定および推算法の構築

高温高压酒精水溶液密度/粘度测量及估算方法的开发

• 发表时间: 2014
• 作者: 河内明夫;岸本健吾;清水理佳;五十嵐礼子,雨澤亮介,小野巧,大田昌樹,佐藤善之,猪股宏
• 通讯作者: 五十嵐礼子,雨澤亮介,小野巧,大田昌樹,佐藤善之,猪股宏