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J-GLOBAL ID：201202296624058538   整理番号：12A0620730

水含有量の関数としてのフォルステライト-超臨界CO₂/H₂O界面の構造及び動力学

Structure and dynamics of forsterite-scCO₂/H₂O interfaces as a function of water content

著者 (3件)： KERISIT Sebastien (Chemical and Materials Sciences Div., Pacific Northwest National Lab., Richland, WA 99352, USA) ,  WEARE John H. (Dep. of Chemistry and Biochemistry, Univ. of California, San Diego, La Jolla, CA 92093, USA) ,  FELMY Andrew R. (Chemical and Materials Sciences Div., Pacific Northwest National Lab., Richland, WA 99352, USA)
資料名： Geochimica et Cosmochimica Acta  (Geochimica et Cosmochimica Acta)
巻： 84  ページ： 137-151  発行年： 2012年05月01日 
JST資料番号： C0062A  ISSN： 0016-7037  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 様々な水の含有量の超臨界二酸化炭素(scCO₂)流体と接するフォルステライト表面の分子動力学(MD)シミュレーションを行い,scCO₂流体と鉱物表面との間の水の分配,界面で結合するCO₂及びH₂Oの特性,H_xCO₃^(2-x)-生成を伝達しうる界面の領域を決定した。scCO₂相から(010)フォルステライト表面への水の結合性吸着の自由エネルギーの計算により,水の含有量がscCO₂流体の水の飽和濃度より低い場合であっても最大で3原子層の厚さの水の膜の生成は発熱性であることが示される。(010)フォルステライト表面に接するscCO₂/H₂O混合物のMDシミュレーションでは,H₂Oは表面でCO₂を容易に置換し,したがってCO₂は2原子層までの水の被覆に対してのみ表面に直接接触する。水の膜がより厚い場合には,2原子層の水和層が生成されCO₂はそれを通過できない。したがって,水が十分存在する場合にはH_xCO₃^(2-x)-の生成は水の膜において起こり,フォルステライト表面とCO₂との直接反応によらないことをMDシミュレーションは示唆する。ヒドロキシル化した(010)面及び(011)面のシミュレーションにより,上記の結論が異なる表面構造及び/または組成のフォルステライト表面に拡張できることが示される。界面におけるCO₂の密度,拡散,水和の程度,CO₂/H₂O混合の程度は,水に富む膜の厚さ,したがってscCO₂流体の水の含有量に強く依存することが予測された。Copyright 2012 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *二酸化炭素 ,  超臨界流体 ,  *かんらん石 ,  不均一系反応 ,  界面 ,  分子動力学 ,  水和 ,  二酸化炭素固定化 ,  *含水量
準シソーラス用語： 界面反応 ,  二酸化炭素地中隔離

分類 (2件)： 地球化学一般  (DD01010E) ,  珪酸塩鉱物  (DE08030A)

タイトルに関連する用語 (7件)： 水含有量 ,  関数 ,  フォルステライト ,  超臨界CO2 ,  H2O ,  界面 ,  動力学