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J-GLOBAL ID：201702270669989076   整理番号：17A0950195

水和ZrO_2表面上のプロトン移動に及ぼすCO_2吸着の効果:ab initio分子動力学研究【Powered by NICT】

Effects of CO₂ adsorption on proton migration on a hydrated ZrO₂ surface: an ab initio molecular dynamics study

著者 (4件)： Sato Ryuhei (Department of Materials Engineering, The University of Tokyo, 7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo 113-8656, Japan. [e-mail]) ,  Shibuta Yasushi ,  Shimojo Fuyuki ,  Yamaguchi Shu
資料名： Physical Chemistry Chemical Physics  (Physical Chemistry Chemical Physics)
巻： 19  号： 30  ページ： 20198-20205  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： 炭酸終端立方晶ZrO_2(110)表面上の水和反応を,ab initio分子動力学(AIMD)シミュレーションを用いて解析した。水和反応後,炭酸塩は500Kで表面上に存在した。しかし,これらの炭酸塩は非常に弱い共役塩基であるのみ酸性化学吸着H_2O分子(Zr OH_2)と単座配位ヒドロキシル基(Zr OH )間のプロトンホッピング過程における立体障害として作用した。炭酸塩を含まない水和表面と同様に,Zr OH_2,Zr-OH -,および多座水酸基([二重結合splaid左]OH +)が観察されたが,酸性Zr OH_2の比は炭酸塩を含まない水和表面上のそれよりも有意に大きかった。熱力学的議論と結合特性解析はCO_2吸着は表面酸化物イオン([二重結合splaid左]O)の塩基性度を有意に減少させることを明らかにしたが,Zr OH_2の酸性度は影響を受けなかった。その結果,[二重結合splaid左]OH +から放出されたプロトンはZr-OH と反応してZr OH_2を形成し,プロトン受容体部位の欠乏,ホッピング機構によりプロトン伝導性を減少させるをもたらした。Copyright 2017 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST【Powered by NICT】

シソーラス用語： *酸化ジルコニウム ,  *表面反応 ,  プロトン移動 ,  水和反応 ,  立方晶系 ,  結晶方位 ,  *分子動力学 ,  *量子論 ,  炭酸塩 ,  化学吸着 ,  *酸性度 ,  *熱力学的性質 ,  立体障害 ,  *プロトン伝導
準シソーラス用語： *ab initio分子動力学 ,  二酸化炭素吸着 ,  *熱力学的評価 ,  *表面酸性度 ,  結合解析 ,  プロトン伝導性

分類 (1件)： 固-気界面一般  (CB12041H)

タイトルに関連する用語 (5件)： 水和 ,  プロトン移動 ,  吸着 ,  分子動力学 ,  研究