界面活性剤水溶液中の表面間相互作用力とその推算手法の開発

表面活性剂水溶液中表面-表面相互作用力的发展及其估计方法

基本信息

  • 批准号:
    16760606
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.3万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
  • 财政年份:
    2004
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2004 至 2005
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

界面活性剤水溶液の分子レベルの計算機シミュレーションにおいて、興味の主な対象は溶質としての界面活性剤分子であるが、計算量の大部分を占めるのは溶媒としての水である。本研究は、溶媒を陰に扱い、計算量を大幅に削減するとともに、溶媒の影響を含んだ溶質間相互作用である平均力ポテンシャル(PMF)を用いることで陰に扱われた溶媒の影響を組み込んだ、新たなシミュレーション手法(陰溶媒モデルと呼ぶ)を開発し、従来の手法では困難であった界面活性剤水溶液やコロイド粒子分散系の大規模シミュレーションを実現した。前年度で開発された陰溶媒モデルでは、全ての相互作用を、溶質間の直接相互作用と溶媒が誘起する相互作用の和であるPMFにより表現している。しかし、界面活性剤分子が、疎水基間に働く疎水性相互作用によりミセルのような会合体を形成したとき、その内部では水分子はほとんど存在しないため、疎水基間には直接相互作用のみが働くはずである。そこで本年度は、疎水基間の相互作用を、その疎水基周りにおける他の疎水基の密度に応じて変化するように修正を加えた、より精度の高いシミュレーションモデル(修正陰溶媒モデル)の開発を行った。界面活性剤水溶液に先立ち、水中における油滴のシミュレーションから水/油界面における界面張力を算出し、実験値と比較することで、修正陰溶媒モデルの妥当性を確認した。さらに、修正陰溶媒モデルを用いてミセルのシミュレーションを行った結果、実験でみられるようなミセル内部の流動性を表現することに成功し、このミセルの内部構造が、水分子まで含んだ通常のMDシミュレーションの結果とも定量的に良好に一致することを確認した。また、実在実験系との比較・検証が重要であるため、表面間相互作用力と表面間制限空間内分子挙動の同時計測を可能とする原子間力顕微鏡・光学顕微鏡の複合システムの試作を、前年度に引き続き行った。
The molecular weight of the surfactant aqueous solution is calculated by the computer. The main component of the surfactant aqueous solution is the solvent. In this study, the influence of solvent on solute interaction was greatly reduced, including the average force (PMF), and the influence of solvent on solute interaction was greatly reduced. The development and application of aqueous solutions of surfactants and particle dispersions on a large scale are difficult. In the past year, the development of negative solvent interaction, total interaction, direct interaction between solute and solvent induced interaction and PMF performance Water molecules interact with each other in the presence of water molecules, and water molecules interact with each other in the presence of water molecules. This year, the interaction between water and air, the density of water and air, and the development of high precision solutions (corrected negative solvent) have been improved. Interfacial active agent aqueous solution for the first time, water, oil droplets, water/oil interface tension calculation, value comparison, correction of negative solvent solution to confirm the appropriateness In addition, it is confirmed that the internal structure of the solvent, including the normal MD, is consistent with the internal fluidity of the solvent. Comparison and verification of the interaction force between surfaces and simultaneous measurement of molecular motion in confined space between surfaces are important. Experimental work on the composite system of atomic force micromirrors and optical micromirrors has been conducted in the past year.

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
陰溶媒モデルを用いた電解質水溶液中におけるコロイド粒子間力の分子動力学計算
使用隐式溶剂模型计算电解质水溶液中胶体颗粒间力的分子动力学
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    一ノ瀬俊明;白迎玖;ウムヒャンヒ;三上岳彦;森貞 真太郎
  • 通讯作者:
    森貞 真太郎
Langevin Dynamics Simulations of Cationic Surfactants in Aqueous Solutions Using Potentials of Mean Force
使用平均力势对水溶液中的阳离子表面活性剂进行 Langevin 动力学模拟
  • DOI:
  • 发表时间:
    2004
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    H.Shinto;S.Morisada;M.Miyahara;K.Higashitani
  • 通讯作者:
    K.Higashitani
Potentials of Mean Force for Hydrophilic-Hydrophobic Solute Pairs in Water
水中亲水-疏水溶质对的平均力势
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    H.Shinto;S.Morisada;K.Higashitani
  • 通讯作者:
    K.Higashitani
Capillary Forces between Planar Anchoring Surfaces in the Isotropic Phase of a Nematic Liquid Crystal
向列液晶各向同性相中平面锚定表面之间的毛细管力
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    H.Shinto;K.Kobayashi;T.Hyodo;N.Ishida;K.Higashitani
  • 通讯作者:
    K.Higashitani
Interactions between colloidal particles in NaCl aqueous solutions : Molecular dynamics simulations with an implicit solvent model
氯化钠水溶液中胶体颗粒之间的相互作用:使用隐式溶剂模型进行分子动力学模拟
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  • DOI:
  • 发表时间:
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  • 影响因子:
    0
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    新戸 浩幸
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    新戸 浩幸
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
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    0
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  • 通讯作者:
    新戸 浩幸
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    新戸 浩幸;塚本 七海;中島 可奈英;廣橋 由美子;瀬戸 弘一
  • 通讯作者:
    瀬戸 弘一
種々の生体物質が固定化された粒子に対するマクロファージの貪食作用の差異
巨噬细胞对不同生物物质固定颗粒的吞噬能力差异
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
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    0
  • 作者:
    麻生 早紀;塚本 七海;廣橋 由美子;瀬戸 弘一;新戸 浩幸
  • 通讯作者:
    新戸 浩幸

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  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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