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J-GLOBAL ID：201202247765959287   整理番号：12A0067244

バルク水に対し210Kの値を示唆するナノスケール閉じ込め中の水のガラス転移に関する熱量測定研究

Calorimetric Study of Water’s Glass Transition in Nanoscale Confinement, Suggesting a Value of 210 K for Bulk Water

著者 (4件)： OGUNI Masaharu (Tokyo Inst. of Technol., Tokyo, JPN) ,  KANKE Yasuhiro (Tokyo Inst. of Technol., Tokyo, JPN) ,  NAGOE Atsushi (Tokyo Inst. of Technol., Tokyo, JPN) ,  NAMBA Seitaro (Waseda Univ., Tokyo, JPN)
資料名： Journal of Physical Chemistry B  (Journal of Physical Chemistry B)
巻： 115  号： 48  ページ： 14023-14029  発行年： 2011年12月08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： 水のガラス転移が136~165K間のどの温度で起こるかなお議論があり,一方,水の結晶化がその決定を邪魔している。結晶化することなく冷却すると,多くの液体は平衡過冷却状態を通して非平衡ガラス状態になる。ガラス転移温度T_g以上で,分子の位置と配向は短い時間規模で変化し,一方,T_g以下の実験時間規模で固定される。ナノポアに水を拘束することはその液体状態を低温化して安定化する。ここでは,断熱熱量測定を用い直径が1.5~5.0μm範囲にあるMCM-41のナノポア内部に拘束した水の熱容量とエンタルピー緩和効果を調べた。拘束水の融合は2.0nmに至るまで検出されず,2.1nm細孔内で水の一部は融合を示し,細孔壁原子と相互作用する分子を排除する全内部水は直径が2.3nm及びそれ以上の細孔内部で結晶化した。内部水のガラス転移は細孔直径が1.5~2.0nm範囲に対し温度T_g=160~165K及び直径が2.0と2.1nmに対し205~210Kで起こる;しかるに,T_gは2.0nmで165Kから20Kに跳躍した。直径が増すと温度ジャンプは一層完全水素結合ネットワークへ水素結合ネットワーク進展に結びついた。それらは各分子が形成した三個から四個の水素結合数の増加が生じる通り推測できた。これらはバルク水のガラス転移が210Kで起こり,議論されている限り136または165Kよりはるかに高い温度である。

シソーラス用語： *ガラス転移 ,  *ガラス転移点 ,  水 ,  結晶化 ,  *MCM-41 ,  ナノ構造 ,  細孔構造 ,  熱容量 ,  エンタルピー ,  原子間相互作用 ,  温度変動 ,  水素結合 ,  ネットワーク構造 ,  温度依存性 ,  熱量測定 ,  断熱過程 ,  非平衡状態 ,  平衡状態 ,  過冷却 ,  緩和時間 ,  ガラス状態
準シソーラス用語： ガラス転移温度 ,  ナノスケール ,  ナノポア ,  温度ジャンプ ,  断熱熱量測定

分類 (1件)： その他の非晶質の構造  (BK04040Z)

タイトルに関連する用語 (7件)： バルク ,  水 ,  ナノスケール ,  閉じ込め ,  ガラス転移 ,  熱量測定 ,  研究