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J-GLOBAL ID：201002227148543531   整理番号：10A1753451

カーボンナノチューブに拘束されたイオン液体1-n-ヘキシル-3-メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)アミド([hmim][Tf₂N])中へのCO₂とH₂収着の分子シミュレーション

Molecular Simulations of CO₂ and H₂ Sorption into Ionic Liquid 1-n-Hexyl-3-methylimidazolium Bis(trifluoromethylsulfonyl)amide ([hmim][Tf₂N]) Confined in Carbon Nanotubes

著者 (3件)： SHI Wei (National Energy Technol. Lab., U.S. Dep. of Energy, Pennsylvania, USA) ,  SHI Wei (URS Corp., Pennsylvania, USA) ,  SORESCU Dan C. (National Energy Technol. Lab., U.S. Dep. of Energy, Pennsylvania, USA)
資料名： Journal of Physical Chemistry B  (Journal of Physical Chemistry B)
巻： 114  号： 46  ページ： 15029-15041  発行年： 2010年11月25日 
JST資料番号： W0921A  ISSN： 1520-6106  CODEN： JPCBFK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： (20,20)と(9,9)カーボンナノチューブ(CNT)が拘束したイオン液体(IL)と拘束がガス吸収に及ぼす効果を調べるため原子論的シミュレーションを使用した。ILには1-ヘキシル-3-メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)アミド[hmim][Tf₂N]を用い,ILへCO₂とH₂収着を調べた。CNT中カチオンとアニオンは高秩序構造を示した。高IL負荷でカチオンは(20,20)CNT壁近くに吸着し,一方,アニオンはCNT中心に吸着する。CNT中IL分子は対応するバルクIL分子よりも約1~2桁大きい自己拡散係数を示す。CNTとILからなる複合体中CO₂とH₂ガスの収着はH₂分子がCO₂より約1.5倍速く拡散することを指示した。対照的に,H₂はCNTとバルクIL両者中CO₂より約10倍速く拡散する。CNTはCO₂とH₂両者に対する複合材料に従う最大量の収着を示し,ILは最低ガス収着を示す。昇温すると収着CO₂量は三種の系(IL,CNT及び複合材料)すべてで減少し,一方,H₂収着はIL中で増加し,CNT中で減少し,複合材料中であまり変化しない。複合材料はILとCNT両者よりもCO₂/H₂に対する高収着選択性を示す。IL分子が好ましい負の移動エネルギーにより拘束のもとでCO₂中に溶解できることは極めて興味深い。しかしながら,拘束なしの場合IL分子は極めて大きな正の移動エネルギーによりCO₂中に溶解しない。

シソーラス用語： カーボンナノチューブ ,  *イオン液体 ,  *二酸化炭素 ,  *水素 ,  収着 ,  *ガス吸収 ,  計算機シミュレーション ,  モンテカルロ法 ,  規則度 ,  拡散係数 ,  活性化エネルギー ,  *自己拡散 ,  複合材料 ,  拡散速度 ,  温度依存性 ,  浸透圧 ,  力の場 ,  モル体積 ,  重心 ,  全エネルギー ,  結合エネルギー ,  van der Waals力 ,  静電エネルギー
準シソーラス用語： 原子論的シミュレーション ,  自己拡散係数 ,  相互作用エネルギー ,  秩序構造 ,  負荷量 ,  分子シミュレーション ,  有機無機複合材料

分類 (2件)： 融解塩  (CB05050R) ,  物理的手法を用いた吸着の研究  (CB12043P)

物質索引 (2件)： 1-ヘキシル-3-メチルイミダゾリウム ,  1-ヘキシル-3-メチル-1H-イミダゾール-3-イウム・ビス(トリフルオロメチルスルホニル)アミンアニオン

タイトルに関連する用語 (9件)： カーボンナノチューブ ,  拘束 ,  イオン液体 ,  ヘキシル ,  アミド ,  CO2 ,  H2 ,  収着 ,  分子シミュレーション