混合液体系の振動スペクトルに対する液体構造の不均一性・揺らぎと振動相互作用の効果

液体结构的不均匀性/涨落和振动相互作用对混合液体系统振动谱的影响

• 批准号: 19029017
• 负责人: 鳥居 肇
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Shizuoka 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: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19029017/
• 关键词: 混合液体系; 振動スペクトル; 液体構造; 不均一性; 揺らぎ; 振動相互作用; ノンコインシデンス効果; 濃度依存性

本研究は,分子内振動に由来する振動バンドのうち,同種分子間の共鳴的振動相互作用が強いものを利用して,混合液体系の分子レベル或いはナノメータースケールでの構造とその動的変化に関する問題を解決することを目的としている。今年度は次の成果を得た。(1)Stockmayer流体の各粒子に1次元振動子を埋め込んだモデル液体系を対象とした計算を行うことにより,液体構造の微視的不均一性の程度に応じたノンコインシデンス効果の大きさの変化を定量的に評価した。本研究では,埋め込む振動子の振動数を2種類用意し,その各粒子への割振りに不均一性を持たせることにより,液体構造の微視的不均一性をモデル化している。計算の結果,液体構造に微視的不均一性が存在する揚合には,振動スペクトルのノンコインシデンス効果(NCE)相対値の濃度依存性を示す曲線が,2つの分子種の振動バンドについてともに上に凸となる傾向があることがわかった。実在混合液体では,液体構造の微視的不均一性をNCEの振舞いから評価する場合に,極性の相違も同時に考慮する必要があるが,NCEの濃度依存性が,極性の小さい分子種の振動バンドについても上に凸となれば,液体構造に微視的不均一性が存在することを示唆するものと考えることができる。(2)アセトン/水混合液体系のC=O伸縮およびO-H振動モードを対象に,振動スペクトルの理論計算を行い,実験との比較検討を行った。計算には,時間領域のスペクトル計算法を用い,遷移双極子カップリング機構による分子間の共鳴的振動相互作用と,液体構造の揺らぎの効果を,同時に取り入れた。その結果,アセトン/水混合液体系には,液体構造の微視的不均一性が存在することが強く示唆された。

This study は intramolecular vibration に origin す る vibration バ ン ド の う ち, の resonance vibration of the interaction between like molecules が strong い も の を using し て, mixture system の molecular レ ベ ル or い は ナ ノ メ ー タ ー ス ケ ー ル で の tectonic と そ の dynamic variations of the に masato す る を solve す る こ と を purpose と し て い る. The を results of this year are を and た. (1) the Stockmayer fluids の each particle に 1 yuan vibrator を buried め 込 ん だ モ デ ル system を like と seaborne し た count を う こ と に よ り, liquid micro structure の depending on the degree of inequality of a sexual の に 応 じ た ノ ン コ イ ン シ デ ン ス unseen fruit の big き さ の variations change を に of quantitative evaluation of 価 し た. This study で は, buried め 込 む vibration son の を 2 kinds intention し, そ の each particle へ の cutting vibration り に inequality of one sex を た せ る こ と に よ り, liquid micro structure の inequality a sexual を モ デ ル change し て い る. Calculation の result, the liquid structure に micro apparent inequalities exist a sex が す る Yang close に は, vibration ス ペ ク ト ル の ノ ン コ イ ン シ デ ン ス unseen fruit (an NCE) numerical の seaborne concentration dependence を が す curve, 2 つ の molecular の vibration バ ン ド に つ い て と も に に on convex と な る tendency が あ る こ と が わ か っ た. Be in the mixed liquid で は, liquid micro structure の inequality a sexual を an NCE の vibration dance い か ら review 価 す に る situations, polarity の conceives も す に considered necessary が る あ る が, an NCE の concentration dependence が, polarity の small さ い molecular の vibration バ ン ド に つ い て も に on convex と な れ ば, liquid structure に micro apparent inequalities exist a sex が す る こ と を in business Youdaoplaceholder0 と と える とがで る る る る る. (2) ア セ ト ン / water mixture system の C = O telescopic お よ び O - H vibration モ ー ド を like に seaborne, vibration ス ペ ク ト ル の theoretical calculation of line を い, be 験 と の is 検 line for を っ た. Computing に は, time domain の ス ペ ク ト ル を い, calculation method of migration dipole カ ッ プ リ ン グ institutions に よ る intermolecular interaction と の resonance vibration, fluid structure の 揺 ら ぎ の unseen fruit を, at the same time に take り れ た. As a result, in the アセト アセト / water mixture system に に, the heterogeneity of the liquid structure <s:1> microscopicity が exists, and する とが とが strongly く indicates された.

项目成果

Scheme of detecting microscopic inhomogeneity in binary liquid mixtures utilizing resonantly coupled vibrational modes

利用共振耦合振动模式检测二元液体混合物中微观不均匀性的方案

• 发表时间: 2008
• 作者: K. Furuta;H. Horiuchi;H. Hit atsuka and T. Okutsu;H. Torii
• 通讯作者: H. Torii

2成分混合液体の構造の微視的不均一性による振動スペクトルの変化の理論的解析

二元液体混合物结构微观不均匀性引起的振动谱变化的理论分析

• 发表时间: 2007
• 作者: T. Sato;T. Tsuneda;and K. Hirao;中西隆三;H.Torii;H.Torii;鳥居 肇
• 通讯作者: 鳥居 肇

Time-and frequency-domain theoretical analysis of the vibrational spectra of liqu id water and related binary mixtures

液态水及相关二元混合物振动谱的时域和频域理论分析

• 发表时间: 2007
• 作者: T. Sato;T. Tsuneda;and K. Hirao;中西隆三;H.Torii;H.Torii;鳥居 肇;H.Torii
• 通讯作者: H.Torii