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J-GLOBAL ID：201902270582072663   整理番号：19A1884155

水溶液中の弱い高分子電解質の構造と局所電気環境に対する多価マクロイオンと単純イオンの異なる効果【JST・京大機械翻訳】

Distinct Effects of Multivalent Macroion and Simple Ion on the Structure and Local Electric Environment of a Weak Polyelectrolyte in Aqueous Solution

著者 (6件)： Qu Chen (Department of Chemical and Biomolecular Engineering, University of Notre Dame, Indiana, United States) ,  Jing Benxin (Department of Chemical and Biomolecular Engineering, University of Notre Dame, Indiana, United States) ,  Jing Benxin (Department of Chemical Engineering and Materials Science, Wayne State University, Michigan, United States) ,  Wang Shengqin (Institute of Materials Research and Engineering, Agency for Science, Technology and Research (A*Stat), Singapore) ,  Zhu Yingxi (Department of Chemical and Biomolecular Engineering, University of Notre Dame, Indiana, United States) ,  Zhu Yingxi (Department of Chemical Engineering and Materials Science, Wayne State University, Michigan, United States)
資料名： Journal of Physical Chemistry B  (Journal of Physical Chemistry B)
巻： 121  号： 37  ページ： 8829-8837  発行年： 2017年 
JST資料番号： W0921A  ISSN： 1520-6106  CODEN： JPCBFK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： イオン種の添加は弱い高分子電解質(PE)鎖の構造に大きく影響し,水溶液中の電荷密度はpHや添加イオンのような浴溶液条件により大きく調節できる。点電荷として扱うことができる簡単なイオンとは異なり,多くの荷電ナノ粒子と生体高分子を含む有限サイズの多価マクロイオンは,PEとの強い静電結合を示し,水溶液中のPEの立体配座と集合を効果的に修飾した。本研究では,希薄水溶液中のモデル弱ポリベース,ポリ(2-ビニルピリジン)(P2VP)の立体配座転移に及ぼす有限サイズの親水性多価マクロイオンと単純二価イオンの影響を比較した。光子計数ヒストグラム解析と組み合わせた蛍光相関分光法を用いて,単一分子レベルでのイオン性水溶液中のP2VP鎖のレンズから崩壊した配座転移と局所電位を調べた。10~9~10~5mMの濃度で直径約0.8nmの[W_12]当たり8個の負電荷を有する無機ポリタングステン酸塩([W_12])マクロイオンの添加は,単純な一価アニオン添加の以前に報告された効果と反対の傾向で,P2VPの臨界配座転移pH,pH_crを低pH値へシフトさせた。逆に,単純な二価硫酸塩アニオンの添加は,その濃度を0.03から15mMに増加させると,pH_crの非単調変化に導くことができる。さらに,pH<pH_crにおいて,P2VPが高度にプロトン化され,膨潤した立体配座を採用すると,P2VPサイズの単調な減少が硫酸イオン濃度の増加と共に観察され,典型的なイオン性スクリーニング効果を示した。対照的に,P2VP鎖のサイズは,水からのP2VPの沈殿の前に[W_12]濃度の増加によりほとんど変化しなかった。水溶液中のP2VPの立体配座転移に及ぼす多価イオンとマクロイオンの明確な影響を調べるために,付着したpH感受性蛍光プローブにより,P2VP鎖近傍の局所プロトン濃度を測定した。両方の場合において,P2VPのプロトン化度の増加にもかかわらず,イオン濃度の増加に伴う膨潤したP2VP鎖の局所電位の単調な減少を観測した。結果は,多価イオンとマクロイオンの対イオン縮合が希薄水溶液中のP2VP鎖の有効正味電荷密度を修飾できることを示唆した。しかし,おそらくその高い多価と有限サイズのために,多価[W_12]マクロイオンは,単純な硫酸塩対イオンよりも3~7桁低い濃度で,P2VP鎖の局所電気環境と構造を修飾するのに非常に効果的である。Copyright 2019 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 電位 ,  *高分子電解質 ,  プロトン化 ,  膨潤 ,  ナノ粒子 ,  陽子 ,  対イオン ,  *水溶液 ,  モデリング ,  立体配座 ,  配座転移 ,  pH【水素イオン指数】 ,  *イオン ,  多価イオン
準シソーラス用語： 電荷密度 ,  *マクロイオン , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 高分子固体の構造と形態学  (CG02022M)

タイトルに関連する用語 (6件)： 水溶液 ,  高分子電解質 ,  環境 ,  多価 ,  マクロイオン ,  イオン