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X線回折法による超臨界流体の構造とゆらぎの研究

X射线衍射法研究超临界流体的结构和涨落

基本信息

批准号：
05222209
负责人：
西川恵子
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Yokohama National University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05222209/
关键词：
超臨界流体二酸化炭素 X線回折動径分布関数ゆらぎクラスター

项目摘要

本研究は、X線回折実験により動径分布関数およびゆらぎの情報を得て、分子論的スケールで超臨界流体の構造を明らかにすることを目的としている。動径分布関数を得るためには、広角散乱実験が必要である。前年度完成した超臨界流体用試料ホルダーと、既存の二次元検出器つき回折計を用いて、二酸化炭素を試料とし、臨界点近傍の数種類の熱力学状態(超臨界状態2種類、液体4種類)の回折強度を得て、動径分布関数を求めた。(ここで、高圧液体の回折実験を行ったのは、これらの結果を超臨界流体と比較し、より超臨界流体の構造を理解するためである。)液体から臨界点を経て超臨界流体への構造変化は比較的連続的である。液体および超臨界流体とも直径13〜14Aにわたる構造相関が存在している。液体の場合は、任意の分子を中心にしてこのまわりにできている部分構造の領域と考えられる。超臨界流体の場合は、分子の分布密度の高い領域(以下クラスターと呼ぶ)の大きさをあたえているものと解釈した。これから判断すると、クラスターを構成している分子数は20数個である。また、十分な領域までは得られていないが、小角領域のGuinier Plotから求めたクラスターの大きさも上記の値とよく一致した。また、液体状態の部分構造のシュミレーションを行い、液体では結晶構造と同じような部分構造が維持されていることがわかった。このように、広角散乱実験により、超臨界状態の二酸化炭素の構造、特にクラスタリングの様が明らかになった。ゆらぎを求めるための小角散乱装置は、ほぼ立ち上げを完了した。すでに求めてある広角散乱実験の結果と組み合わせることにより、より総合的に超臨界流体の構造理解がすすむものと思われる。

This study aims to obtain information on the dynamic diameter distribution of X-ray reflection, molecular theory and structure of supercritical fluids. Dynamic diameter distribution is necessary. In the past year, the sample for supercritical fluid was tested, the existing two-dimensional detector was used, the sample for diacidified carbon was tested, the thermodynamic state of the number of types near the critical point (supercritical state 2 types, liquid 4 types) was obtained, and the dynamic diameter distribution was obtained. (Comparison and understanding of supercritical fluid structure) The structural transformation of supercritical fluid is the same as that of fluid critical point. The diameter of liquid and supercritical fluid is 13 ~ 14A, and the structural correlation exists. In the case of liquid, any molecular center is located in the middle of the structure. In supercritical fluid, the distribution density of molecules is high. The number of molecules is 20 or so. The Guinier Plot of the small corner field is the same as the Guinier Plot of the large corner field. The structure of the liquid phase is maintained in the liquid phase. The structure and characteristics of supercritical diacidified carbonゆらぎを求めるための小角散乱装置は、ほぼ立ち上げを完了した。The structure of supercritical fluid is studied by means of the analysis and analysis of the results of the study.