固液界面における準束縛溶媒分子の配向緩和ダイナミクス

固液界面准约束溶剂分子的取向弛豫动力学

基本信息

  • 批准号:
    20050002
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.18万
  • 依托单位:
  • 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:
    2008
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2008 至 2009
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

水分子と物質のあいだに働く親水性・疎水性相互作用は周りの水分子の構造とダイナミクスに影響を与え、分子の反応性や機能性を支配している。昨年度、我々は疎水性のテトラアルキルアンモニウムイオン(R_4N^+)に電場をかけて疎水分子で修飾した電極表面に押しつけると、イオンの疎水性水和殻が破壊され、同時に界面の水分子が追い出される現象をはじめて観測した。本年度は、親水性イオンを用いて親水性-疎水性、疎水性-疎水性物質が接近するとき、間にある水分子の特異的な挙動について調べた。COが吸着したPt電極表面の水分子は、3670cm^<-1>に疎水界面に特有なFree OHに帰属されるバンドを与える。この表面に親水性イオン(Na^+,Mg^<2+>,Zn^<2+>,Me_4N^+)が近づくと、このFree OHが容易に追い出され、代わりにカチオンに配位した水が3600cm^<-1>に新しいバンドを与えることを観測した。一方、Pr_4N^+などの疎水性イオンが接近した場合、疎水性水和殻に帰属される強く水素結合したバンドが3500~3000cm^<-1>に現れた。このとき、Free OHはある閾値の電位より低い領域ではほとんど減少しないことから、疎水性イオンが疎水表面の水を押しのける過程にはエネルギー障壁があることが分かった。これらの違いは、イオンの水和構造の違いにある。親水性イオンの場合、第一水和圏の水分子はOHを外側に向け、第二、三水和圏へと水素結合が発展するのに対して、疎水性イオンの場合、水素結合は第一水和殻内の水分子同士を結合させる方向に向いているため、第二水和圏との相互作用は小さい。これらの水素結合の方向の違いが、表面に接近した際に表面の水分子の構造に異なる影響を与えると考えられる。また、固体表面へのイオンの接近はイオンそのものの水和殻を破壊することを観測した。
Water molecules and substances are different, hydrophilic and water-based interactions are different, and the structure and function of water molecules are different. In the past year, we have been investigating the phenomenon that water molecules modify the electrode surface due to the electric field, water molecules and shell are broken, and water molecules at the interface are separated from each other. This year, the use of hydrophilic, hydrophilic and hydrophobic substances close to each other, and the specific movement of water molecules CO adsorption on Pt electrode surface of water molecules, 3670cm^<-1>, water interface is unique to the Free OH species and The surface hydrophilicity (Na^+,Mg^&lt;2 +&gt;,Zn^&lt;2 +&gt;, Me_4N ^+) is close to the surface, and the Free OH is easy to trace out and replace<-1>. In one case, Pr_4N^+ is close to the water content, and the water content and shell content are close to 3500~3000cm^<-1>. The potential of the threshold value is low, the water surface is low, and the water barrier is low. The water and structure of the river are in violation of the law. In the case of hydrophilicity, the water molecules of the first water and the water molecules of the second water and the water molecules of the third water and the water molecules of the second water and the water molecules of the second water are combined in the direction of the first water and the water molecules of the shell. The orientation of the binding of water molecules is different from that of the surface, and the structure of water molecules is different from that of the surface. The surface of a solid is close to the surface of the water and the shell.

项目成果

期刊论文数量(34)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
lectrolysis of water on Ag electrode Accelerated by the adsorption of 4, 4'-bipyridine
水在银电极上的电解 通过 4, 4-联吡啶的吸附加速
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yamakata;A. ; Uchida;T. ; Os awa;M.
  • 通讯作者:
    M.
CO/Pt電極界面における電気二重層の構造ダイナミクス
CO/Pt电极界面双电层的结构动力学
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    久保友明;他;山方啓・大澤雅俊
  • 通讯作者:
    山方啓・大澤雅俊
ビピリジン分子による電解水素発生の促進-有機分子による反応活性サイトの創成-
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2009
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    豊田真司;他;國西剛基;細井 綾子;内田太郎・山方啓・佐々木陽一・大澤雅俊
  • 通讯作者:
    内田太郎・山方啓・佐々木陽一・大澤雅俊
「酸化チタン」、『色材顔料・色素の設計と開発発色・着色メカニズムから各種応用製品まで』
「氧化钛」、「色料颜料及颜料的设计、开发,从颜色形成、着色机理到各种应用产品」
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yamakata;A. ; Uchida;T. ; Os awa;M.;山方啓;山方啓;山方啓
  • 通讯作者:
    山方啓
Structure of water at the electrified platinum-water interface studied by infrared spectroscopy
用红外光谱研究带电铂-水界面处的水结构
  • DOI:
  • 发表时间:
    2009
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M.Osawa;M.Tsushima;H.Mogami;G.Samjeske;A.Yamakata
  • 通讯作者:
    A.Yamakata
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知道了