イオン濃度と電極をあらわに考慮した酸化還元反応の理論的研究

明确考虑离子浓度和电极的氧化还原反应的理论研究

• 批准号: 09J05094
• 负责人: 飯田 健二
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J05094/
• 关键词: 固液界面; 溶媒和ダイナミクス; 円筒座標系; Surrogate Hamiltonian; 2D-RISM; 線形応答; SSSV方程式; 積分方程式; イオン化; RISM-SCF; Surrogate; SSSV; ダイナミクス; 溶液内化学反応; 濃度依存性; 並進エントロピー; 二酸化炭素吸着; エタノールアミン; RI SM-SCF; RISM; 電子状態計算

前年までの研究に引き続き、界面近傍の溶媒和構造を記述する理論の開発に取り組んだ。この理論は、界面固有の特徴である異方性を捉えるために、界面に対して垂直および水平な二つの方向の溶媒和構造を記述する。この開発した新規理論(2D-RISM理論)をモデル系に適用したところ、水和構造及び印加電位による水の配向の変化を記述することに成功した。この成果は国際学会において発表され、また国際誌に出版され高く評価されている。さらに、2D-RISM理論を拡張し、固液界面における溶媒和ダイナミクスを記述する理論を開発した。この理論は、分子性液体の拡散方程式であるSite-siteSmoluchowski-Vlasov(SSSV)方程式と線形応答理論に立脚したSurrogate Hamiltonianを用いる方法である。SSSV方程式は短時間(<100fs)領域の記述には適さないが、時間変化を解析的に扱っているために長時間領域の記述に有効である。また、Surrogate Hamiltonianを用いているために、無限時間経過後は終状態の解に帰着する。以上二点から、開発した理論は長時間領域の計算に極めて有効である。短時間領域の計算に適した分子シミュレーション法と相補的な特徴を有しており、界面近傍の分子理論を展開するに有用な手法であるといえる。この手法をモデル系に適用し、瞬間的に固体を帯電させた場合の水和構造の変化を計算した。その結果、第一水和圏の水の配向の変化並びに、その変化に追随する第二水和圏の構造変化を記述することに成功した。この成果を国際学会にて発表し、高い評価を得ている。

In the past year, the research on the solvent and structure near the interface has been carried out. This theory describes the inherent characteristics of interfaces, such as anisotropy, solvent and structure. The new theory (2D-RISM theory) was successfully applied to the description of water orientation, water structure and water potential. The results were published by the International Society and published by the International Journal. The 2D RISM theory was developed and the solid-liquid interface was described. This theory is based on the Site-site Smoluchowski-Vlasov(SSSV) equation for molecular liquids. SSSV equation is not suitable for description of short time (<100fs) domain, but for description of long time domain. Surrogate Hamiltonian is used to solve the problem after infinite time. The above two points are: the calculation of the long-term domain and the development of the theory. The calculation of short-time domain is based on molecular theory and complementary characteristics. This method is applicable to the calculation of water and structure in the case of instantaneous solid phase. The results show that the orientation of water in the first water ring is changed, and the structure of water in the second water ring is changed successfully. The results of this study were published by the International Academy of Sciences and evaluated by the Chinese Academy of Sciences.

项目成果

Development of a 2D-RISM equation and its application to solid-liquid interface

2D-RISM方程的建立及其在固液界面中的应用

• 发表时间: 2011
• 作者: Kenji Iida;Hirofumi Sato
• 通讯作者: Hirofumi Sato

水中でのエタノールアミンによる二酸化炭素の回収

用乙醇胺在水中回收二氧化碳

• 发表时间: 2009
• 作者: 竹中規雄;小谷野哲之;長岡正隆;飯田健二,横川大輔,池田昌司,佐藤啓文,榊茂好
• 通讯作者: 飯田健二,横川大輔,池田昌司,佐藤啓文,榊茂好

Insight on carbon dioxide capture at molecular level

分子水平上二氧化碳捕获的见解

• 发表时间: 2009
• 作者: Kenji Iida;Hirofumi Sato;山本修司;飯田健二;山本修司;飯田健二;山本修司;飯田健二;山本修司;飯田健二;山本修司;飯田健二;飯田健二
• 通讯作者: 飯田健二

LiI,NaI,KI水溶液の並進エントロピーの濃度依存性～水の役割～

LiI、NaI、KI 水溶液的平移熵的浓度依赖性 ~ 水的作用 ~

• 发表时间: 2009
• 作者: Kenji Iida;Hirofumi Sato;山本修司;飯田健二;山本修司;飯田健二;山本修司;飯田健二;山本修司;飯田健二;山本修司;飯田健二
• 通讯作者: 飯田健二

積分方程式理論を用いた固液界面の理論的研究～2D Polymer RISM方程式の導出と応用～

利用积分方程理论进行固液界面理论研究~2D Polymer RISM方程的推导及应用~

• 发表时间: 2010
• 作者: Kenji Iida;Hirofumi Sato;山本修司;飯田健二;山本修司;飯田健二
• 通讯作者: 飯田健二