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J-GLOBAL ID：201802269861693843   整理番号：18A1073418

ナノSiO2修飾メタ-アラミド繊維の熱安定性の増加に及ぼす界面水素結合とそれらの影響機構【JST・京大機械翻訳】

Interfacial Hydrogen Bonds and Their Influence Mechanism on Increasing the Thermal Stability of Nano-SiO2-Modified Meta-Aramid Fibres

著者 (5件)： Tang Chao (College of Engineering and Technology, Southwest University, Chongqing 400715, China) ,  Tang Chao (School of Electronics and Computer Science, University of Southampton, Southampton SO171BJ, UK) ,  Li Xu (College of Engineering and Technology, Southwest University, Chongqing 400715, China) ,  Li Zhiwei (College of Engineering and Technology, Southwest University, Chongqing 400715, China) ,  Hao Jian (Laboratory of Power Transmission Equipment & System Security and New Technology, Chongqing University, Chongqing 400044, China)
資料名： Polymers (Web)  (Polymers (Web))
巻： 9  号： 10  ページ： 504  発行年： 2017年 
JST資料番号： U7262A  ISSN： 2073-4360  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 高分子の特性に及ぼすナノドーピングの影響の更なる解析と改質界面水素結合の背後の機構への研究のために,分子動力学を用いてメタアラミド繊維の熱安定性に及ぼすナノSiO2/メタアラミド繊維界面水素結合の形成確率と界面水素結合の背後の強化機構に関する研究を行った。最初に,3,5,7および9Å(1Å=10-1nm)のナノ粒子半径を有する純メタアラミド繊維およびナノSiO2/メタアラミド繊維混合モデルを構築し,次に,モデルの最適化プロセスおよび動力学シミュレーションを行った。動力学シミュレーション結果は,水素結合の数がナノSiO2によるドーピングにより増加し,界面水素結合の数がナノ粒子半径と共に増加することを示した。対相関関数(PCF)を有する混合モデルにおけるすべての原子対の水素結合形成確率を分析することによって,ナノ粒子表面上の酸素原子と水素原子間の水素結合形成確率が最大であることを観察することができた。ナノSiO2とメタアラミド繊維における界面水素結合の数を増加させる有効な方法は,ナノシリカ表面上の水素原子数とメタアラミド繊維中の酸素原子を増加させることである。動径分布関数(RDF)を用いることによって,原子距離が2.7~2.8Åであるとき,水素結合形成確率が最大になるという結論をさらに引き出すことができた。したがって,この範囲内の原子数の増加は,水素結合の形成確率を著しく増加させることができる。鎖運動の結果によると,界面水素結合の存在はメタアラミド繊維の分子鎖の自由運動を効果的に制限し,メタアラミド繊維の熱安定性を強化した。界面水素結合の存在は,ナノ粒子とメタアラミド繊維間の安定な界面構造形成の重要な理由の一つである。さらに,小さな半径のナノ粒子は,界面水素結合エネルギー密度と界面相互作用エネルギー密度を改善し,混合モデル界面の安定性を強化した。Copyright 2018 The Author(s). All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 分子鎖 ,  *界面 ,  ナノ粒子 ,  動径分布関数 ,  高分子 ,  *二酸化ケイ素 ,  *水素結合 ,  *アラミド繊維 ,  ドーピング ,  エネルギー密度 ,  最適化 ,  計算機シミュレーション ,  *熱安定性 ,  分子動力学
準シソーラス用語： 界面相互作用 ,  シリカナノ粒子 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： ナノSiO_2 ,  メタアラミド繊維 ,  界面水素結合 ,  ドーピング ,  微視的機構

分類 (4件)： 繊維材料一般  (YM01070O) ,  繊維改質  (YM02050Z) ,  高分子固体のその他の性質  (CG02025L) ,  半合成・合成繊維  (YM03030K)

引用文献 (64件)：

• Yu, H.; Chen, M.; Rice, P.M.; Wang, S.X.; White, R.L.; Sun, S.H. Dumbbell-like bifunctional Au-Fe3O4 nanoparticles. Nano Lett. 2005, 5, 379-382.
• Salgueiriño-Maceira, V.; Correa-Duarte, M.A.; Spasova, M.; Liz-Marzán, L.M.; Farle, M. Composite silica spheres with magnetic and luminescent functionalities. Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 509-514.
• Zhang, D.H.; Zhang, H.; Zhang, Z.; Chen, Y.F. Industry applications of nanotechnology in high performance insulation composites. Sci. Sin. Chim. 2013, 43, 725-743.
• Bai, G.; Liao, R.J.; Liu, N.; Liu, H.B.; Yang, L.J.; Shakeel, A. Influence of nano-AlN modification on the dielectric properties of meta-aramid paper. High Volt. Eng. 2015, 41, 461-467.
• Chen, L. The development of M-aramid paper and its application. Chain Pulp. Ind. 2016, 37, 28-29.

タイトルに関連する用語 (6件)： SiO2 ,  修飾 ,  アラミド繊維 ,  熱安定性 ,  界面 ,  水素結合