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J-GLOBAL ID：201302292103221540   整理番号：13A0340469

溶媒中の荷電フラーレンの自己凝集の分子動力学研究

Molecular dynamics study of self-agglomeration of charged fullerenes in solvents

著者 (1件)： BANERJEE Soumik (School of Mechanical and Materials Engineering, Washington State Univ., Pullman, Washington 99164-2920, USA)
資料名： Journal of Chemical Physics  (Journal of Chemical Physics)
巻： 138  号： 4  ページ： 044318-044318-11  発行年： 2013年01月28日 
JST資料番号： C0275A  ISSN： 0021-9606  CODEN： JCPSA6  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： 溶媒中でのフラーレンの凝集はフラーレン系ナノワイヤ並びにフラーレン系複合材料の制御合成に関係する重要な現象である。溶媒中の分子凝集はフラーレンと溶媒の原子論的相互作用に依存し,フラーレンが水のような溶媒中に存在すると負の表面電荷を蓄積するという事実によって複雑化する。本研究では,分子動力学法を用いて極性プロトン性(水),極性非プロトン性(アセトン),及び非極性(トルエン)溶媒中で表面電荷をもつ及びもたないサイズと形状を変えたフラーレン(C60,C180,C240,及びC540)のシミュレーションをした。この結果から非荷電フラーレンは水及びアセトンのような極性溶媒中では凝集体をつくり,非極性のトルエン中では比較的分散していることが分かった。表面電荷の存在が水及びアセトン中の凝集体サイズを著しく低減する。更に,フラーレンの凝集に及ぼす表面電荷の相対的影響はフラーレンのサイズと構造に依り,大きいフラーレンほど比較的小さい凝集体をつくる。フラーレンの溶媒和殻内の溶媒分子の拡散係数を求め,それがバルクの溶媒よりずっと低く,対応する動径分布関数に見られるようにフラーレンと強く関係していることが認められた。凝集体サイズとフラーレン間の結合エネルギーとを関連付けるために,各溶媒中でのフラーレン間の平均力ポテンシャルを求めた。フラーレンの溶解度と一致して,フラーレン間の結合エネルギーは水中で最も大きく,次いでアセトンとトルエンになった。電荷の存在で水中のフラーレンの結合エネルギーは低下し,従ってフラーレンは分散した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *フラーレンC60 ,  *凝集 ,  *電荷 ,  *溶媒効果 ,  *分子動力学 ,  ナノワイヤ ,  複合材料 ,  分子集合体 ,  分子間相互作用 ,  水 ,  表面電荷 ,  溶媒 ,  非プロトン性溶媒 ,  非極性溶媒 ,  長さ ,  形態 ,  分散【dispersion】 ,  溶媒和 ,  拡散係数 ,  動径分布関数 ,  結合エネルギー ,  ポテンシャル ,  溶解度 ,  分子サイズ ,  依存性 ,  サイズ効果 ,  脂肪族ケトン ,  アルキルベンゼン ,  プロトン性溶媒 ,  極性溶媒
準シソーラス用語： サイズ ,  サイズ依存性 ,  *荷電 ,  形状 ,  形状依存性 ,  *自己凝集 ,  分子凝集体 ,  平均力ポテンシャル

分類 (2件)： コロイド化学一般  (CB11010C) ,  原子・分子のクラスタ  (BH09030O)

物質索引 (2件)： アセトン ,  トルエン

タイトルに関連する用語 (6件)： 溶媒 ,  荷電 ,  フラーレン ,  自己凝集 ,  分子動力学 ,  研究