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J-GLOBAL ID：201702239353614870   整理番号：17A0499790

ナノゲルの膨潤における排除体積相互作用と静電相互作用の競合: 対イオン価電子およびナノゲル電荷の効果

Competition between excluded-volume and electrostatic interactions for nanogel swelling: effects of the counterion valence and nanogel charge

著者 (6件)： Adroher-Benitez Irene (Departamento de Fisica Aplicada, Facultad de Ciencias, Universidad de Granada, Avenida Fuentenueva S/N, 18001 Granada, Spain. [e-mail]) ,  Martin-Molina Alberto ,  Ahualli Silvia ,  Quesada-Perez Manuel ,  Odriozola Gerardo ,  Moncho-Jorda Arturo
資料名： Physical Chemistry Chemical Physics  (Physical Chemistry Chemical Physics)
巻： 19  号： 9  ページ： 6838-6848  発行年： 2017年 
JST資料番号： A0271C  ISSN： 1463-9076  CODEN： PPCPFQ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本研究では,粗視化モンテカルロコンピュータシミュレーションおよびOrnstein-Zernike積分方程式理論を用いて,電解質水溶液サスペンションの状態における,熱応答性帯電ナノゲル粒子周辺のイオン平衡分布について研究を行った。両手法においてイオンの大きさを明示的に考慮し,膨潤および収縮するナノゲルや,単価対イオンおよび三価対イオン,そして二種の異なるナノゲル電荷に対し,静電的効果および排除体積効果との間の相互作用を調べた。橋かけ高分子・ネットワークにより働く排除斥力を考慮した場合,両手法を用いて得られたイオン密度プロファイルは定量的に良い一致を示すことが分かった。収縮配座では,帯電したグループ間の静電的斥力が不均質なポリマー密度プロファイルを引き起こして,高密度コロナに囲まれた内部低密度孔を有するナノゲル構造を生じる。結果から,排除体積斥力は収縮したナノゲルにおけるイオン透過を大きく阻害し,体積の排除によって,ナノゲルのより高密度な領域での対イオン濃度を大きく減少させることができる。概して,ナノゲルの熱応答挙動は,内部構造も同様に,対イオンの原子価に強い影響を受け,また粒子の電荷によっても強い影響を受ける。一方で,対イオン原子価が増加すると膨潤転移はより低い温度へと移動し,収縮ナノゲルのクラウン周りに帯電単量体を内部層および外部層へと大きく構造化させる。反対に,粒子電荷の増加は,ナノゲルの有効半径がより大きな値となるよう膨潤曲線をシフトさせる。Copyright 2017 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST

シソーラス用語： 分子動力学 ,  Ornstein-Zernike方程式 ,  モンテカルロ法 ,  電解質溶液 ,  水溶液 ,  斥力 ,  *ナノ粒子 ,  *排除体積効果 ,  *静電相互作用 ,  膨潤 ,  価電子 ,  対イオン ,  熱応答 ,  *重合体 ,  懸濁液
準シソーラス用語： 粗視化分子動力学 ,  電解質水溶液 ,  *ナノゲル ,  熱応答性 ,  *橋かけ高分子 ,  サスペンション

分類 (2件)： 高分子溶液の理論  (CG02012B) ,  コロイド化学一般  (CB11010C)

タイトルに関連する用語 (8件)： ナノゲル ,  膨潤 ,  相互作用 ,  静電相互作用 ,  競合 ,  対イオン ,  価電子 ,  電荷