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過冷却温度領域およびガラス状態における電解質水溶液のミクロ構造と動的性質

过冷温度范围和玻璃态电解质水溶液的微观结构和动态性能

基本信息

批准号：
01540387
负责人：
山口敏男
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Fukuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1989
资助国家：
日本
起止时间：
1989 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

[ZnX_2・5H_2O(X=Br,I)の構造]液体窒素温度まで冷却できるクライオスタットを製作した。液体試料ZnBr_2・4H_2Oは25°,-5°Cで、ZnI_2・5H_2Oは85°,40°,25°,-5°,-20°CでX線回折測定を行った。動径分布関数およびモデル解析の結果、いずれの溶液中でもハロゲン化物イオンは、亜鉛イオンの周りに四面体の配置で並んでいる。ZnーBr,BrーBr原子間距離はそれそれ2.44Å,4.07Åである。ZnーI,IーI原子間距離は、それぞれ2.66Å,4.46Åである。ZnーXの平均配位数は温度により変化しないが、XーX平均配位数は過冷却状態では室温の時より増加した。この結果は、過冷却状態においてもガラス状態でみられたZnX_2・3H_2O=ZnH_2O)^<2+>_6+ZnX_4^<2->の反応がおこることを支持する。[LiCl・5D_2Oの構造] 同位体試料^7L^<35>CL・5P_2O,^7Li^<37>Cl・5D_2Oについて25°,-100°,-180°においてパルス中性子回折実験を行った。同位体置換法により解析を行い、塩化物イオンの周りの水和構造(ClーD,ClーO原子間距離,配位数)を室温、過冷却状態、ガラス状態において明らかにした。[多孔性シリカ中の水の構造と動的性質]多孔性シリカガラス(孔径30Å,100Å)に水を充填した試料について、DSC測定、中性子回折中性子準弾性散乱の測定を室温〜-80°Cにおいて行った。DSCの結果-35°C付近で細孔内の水が連結する。結晶化に伴う発熱ピ-クが2種類現れることから、細孔内には2種類の水が存在する。中性子回折の結果、温度低下に伴って1.8Å付近の0ーD結合に基くピ-クが成長し水素結合が増加することがわかった。-80°Cでも結晶ピ-クは現れず、氷はアモルファス状態であると考えられる。中性子準弾性散乱の結果から、温度の低下とともにピ-クの半値幅が減少し、水分子の運動が減少する。また、孔径が小さくなっても水分子の運動が抑えられる。

[Structure of ZnX_2・5H_2O(X=Br,I)] Liquid suffocation temperature is cooled and the temperature is cooled and the liquid is produced. The liquid sample ZnBr_2・4H_2O is suitable for 25°, -5°C, and ZnI_2・5H_2O is suitable for 85°, 40°, 25°, -5°, -20°C X-ray refractory measurement. The results of the analysis of the moving diameter distribution coefficient and the solution in the solutionン化物イオンは, 亜 lead イオンのweek りにtetrahedral configuration で和んでいる. The distance between ZnーBr and BrーBr atoms is 2.44Å and 4.07Å. The distance between ZnーI, IーI atoms is は、それぞれ2.66Å, 4.46Åである. The average coordination number of Zn is the same as the temperature, and the average coordination number ofこのRESULTは、Supercooling state においてもガラスstate でみられたZnX_2・3H_2O=Z nH_2O)^<2+>_6+ZnX_4^<2->の濜がおこることをsupport する. [Structure of LiCl・5D_2O] Isotopic sample^7L^<35>CL・5P_2O,^7Li^<37>Cl・5D_2Oについて25°,-100°,-180°においてパルスneutral return 実験を行った. Isotope replacement method is used to analyze を row い, chloride イオンのweek りのwater and structure (Cl ーD, Cl ーO interatomic distance, coordination number) を room temperature, supercooled state, ガラス state において明らかにした. [Properties of the structure and movement of porous silica]Porous silica (pore diameter 30Å, 100Å) pore filled with water Measurement of the sample, DSC measurement, measurement of the quasi-elastomeric dispersion of neutral electrons, and the measurement of room temperature ~ -80°C. DSC results -35°C shows that the water in the pores is close to the connection. Crystallization is accompanied by heat and water, and two kinds of water are present in the pores. The result of the reversal of the neutral son, the low temperature, the 1.8Å pay close to the 0ーD bond, the base of the base, the growth of the hydrogen, the hydrogen bond, the addition of the water, and the growth of the water. -80°C crystal ピ-クは成れず, ice はアモルファスstate であると考えられる. The result of the quasi-elasticity of neutral particles is the scattering, the lowering of temperature means the reduction of half-wavelength, and the movement of water molecules decreases.また、The pore size is small and the movement of water molecules is suppressed by the movement of water molecules.