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J-GLOBAL ID：201402217092459412   整理番号：14A0642942

極性ナノチャネルにおける双極子が規則化した水の鎖の欠陥動力学

Defect Dynamics of the Dipole Ordered Water Chain in a Polar Nanochannel

著者 (4件)： MATSUI Hiroshi (Tohoku Univ., Sendai, JPN) ,  SUZUKI Yuta (Tohoku Univ., Sendai, JPN) ,  FUKUMOCHI Hiroyuki (Tohoku Univ., Sendai, JPN) ,  TADOKORO Makoto (Tokyo Univ. Sci., Tokyo, JPN)
資料名： Journal of the Physical Society of Japan  (Journal of the Physical Society of Japan)
巻： 83  号： 5  ページ： 054708.1-054708.10  発行年： 2014年05月15日 
JST資料番号： G0509A  ISSN： 0031-9015  CODEN： JUPSA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 大きな分子性多孔質単結晶,({[Co^III(H₂bim)₃](TATC)・7H₂O}_n)を用いて,著者らはラマンおよび赤外スペクトルおよびマイクロ波伝導率を測定することにより,水の鎖を介して水和プロトンおよび配置欠陥の動力学を調べている。高度に一次元な水の鎖は短距離および長距離面間相互作用を生じる荷電基の周期的配列により影響される。約270Kの臨界温度(T_c)以下で,水の鎖を形成している水分子の電気双極子は空間的異方性を有する細孔間の弱い長距離相関による反強誘電的規則化を示す。T_c以上における小さな誘電率は反強誘電的相関は残っており,水分子中の酸素原子の配置は短距離界面相互作用により制限されていることを示している。水の鎖に関する異方的マイクロ波応答は運動し得る配置的D(L)欠陥に相互に結合している局所的な歪みを伴うEigen-型水和プロトン〈プロトン的空孔)に起因するものである。プロトンおよびプロトン的空孔はカルボキシレートに水素結合している水分子の自己-解離により導入されたものであり,配置的欠陥は氷の法則に違反する水分子の回転により生じたものである。水和プロトン(プロトン的空孔)の有効質量は律速段階として振る舞う配置的欠陥と結合して増強されており,その結果易動度はTMA塩中の水ナノチューブと比較して2桁抑制されている。移動中の周期的電荷モジュレーション効果の統合により,著者らは一次元プロトン伝導度および易動度の劇的な抑制を実験的に初めて明らかにした。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： Raman分光法 ,  赤外分光分析 ,  チャネル ,  *水 ,  *陽子 ,  移動度 ,  *多孔性 ,  *マイクロチャネル
準シソーラス用語： *ナノチャネル ,  ナノ多孔質 ,  プロトン ,  ラマン ,  *水和構造

分類 (1件)： 固-液界面  (CB12050B)

物質索引 (2件)： 2,2′-ビ[1H-イミダゾール] ,  1,3,5-トリアジン-2,4,6-トリカルボン酸

引用文献 (63件)：

• J. K. Holt, Microfluid. Nanofluid. 5, 425 (2008).
• H. Daiguji, Chem. Soc. Rev. 39, 901 (2010).
• B. Corry, J. Phys. Chem. 112, 1427 (2008).
• P. Agre, Angew. Chem., Int. Ed. 43, 4278 (2004).
• E. Tajkhorshid, P. Nollert, M. Jensen, L. J. W. Miercke, J. O'Connell, R. M. Stroud, and K. Schulten, Science 296, 525 (2002).

タイトルに関連する用語 (7件)： 極性 ,  ナノチャネル ,  双極子 ,  規則化 ,  水 ,  欠陥 ,  動力学