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J-GLOBAL ID：201702281166307975   整理番号：17A1567606

硫酸ランタン中の一次元水チャネル:第一原理研究【Powered by NICT】

One-dimensional water channels in lanthanum sulfate: a first-principles study

著者 (5件)： Toyoura Kazuaki (Department of Materials Science and Engineering, Kyoto University, Yoshida, Sakyo, Kyoto 606-8501, Japan. [e-mail]) ,  Tai Hirotaka ,  Hatada Naoyuki ,  Shizume Kunihiko ,  Uda Tetsuya
資料名： Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability  (Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sustainability)
巻： 5  号： 38  ページ： 20188-20194  発行年： 2017年 
JST資料番号： W0204B  ISSN： 2050-7488  CODEN： JMCAET  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： ランタン硫酸La_2(SO_4)3における水の安定構造及び拡散機構を密度汎関数理論(DFT)に基づく第一原理方法で理論的に解析した。第一原理分子動力学(FPMD)シミュレーションは,硫酸塩結晶中の水は,水分子の形状を維持しながら溶解と移動であることを示した。このシミュレーションでは,水の拡散のための三基本プロセスが観察された(経路1 3),ポテンシャル障壁は0.27,0.81および1.50eVと計算され,それぞれ,ポテンシャルエネルギー面(PES)をマッピングした。最低ポテンシャル障壁を持つ経路1は隣接サイト間の振動移動のみであり,二番目に低いポテンシャル障壁を持つ経路2は[010]方向に一次元(1D)水チャンネルを形成する。チャネルに沿った水拡散係数は~523Kで10~ 10cm~2s~ 1と推定され,数分以内にマイクロメータ範囲の拡散長を導いた。La_2(SO_4)3の報告された迅速な水和/脱水反応はバルクにおける1D水チャンネルだけでなく,小さい結晶粒サイズと高い結晶粒界拡散率に起因すると考えられることを示唆した。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： *一次元 ,  結晶粒径 ,  密度汎関数法 ,  結晶 ,  粒界拡散 ,  *チャネル ,  分子動力学 ,  *硫酸 ,  水分子 ,  *第一原理 ,  拡散係数 ,  シミュレーション ,  *ランタン ,  脱水反応 ,  ポテンシャル障壁

分類 (4件)： 二次電池  (YB04030K) ,  物理化学一般その他  (CB01030T) ,  燃料電池  (YB04040V) ,  塩基,金属酸化物  (CD01030Z)

タイトルに関連する用語 (5件)： 硫酸 ,  ランタン ,  水チャネル ,  第一原理 ,  研究