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J-GLOBAL ID：202002262762395408   整理番号：20A1703399

DFTおよび中性子散乱研究によるH_3BO_3水溶液の構造解明【JST・京大機械翻訳】

The structural elucidation of aqueous H₃BO₃ solutions by DFT and neutron scattering studies

著者 (7件)： Zhou Yongquan (CAS, Key Laboratory of Comprehensive and Highly Efficient Utilization of Salt Lake Resources, Key Laboratory of Salt Lake Resources Chemistry of Qinghai Province, Qinghai Institute of Salt Lakes, Chinese Academy of Sciences, Xining 810008, China. [e-mail]) ,  Yamaguchi Toshio ,  Zhang Wenqian ,  Ikeda Kazutaka ,  Yoshida Koji ,  Zhu Fayan ,  Liu Hongyan
資料名： Physical Chemistry Chemical Physics  (Physical Chemistry Chemical Physics)
巻： 22  号： 30  ページ： 17160-17170  発行年： 2020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： 水性ホウ酸(H_3BO_3)溶液の微細構造は,地球科学,地球化学,材料科学,ならびに化学工学において広い関心事である。本研究では,水性H_3BO_3溶液の構造を,経験的ポテンシャル構造精密化(EPSR)モデリングと組み合わせた2Hおよび11B同位体標識による中性子散乱によって研究した。水性H_3BO_3溶液中では,B(OH)_3が支配的なホウ酸塩種であった。密度汎関数理論(DFT)計算は,ホウ素ヒドロキシルが,バルク水と比較して,B(OH)_3を比較的弱く水和する,より低い静電ポテンシャル(ESP)を有することを示した。298K(飽和)での0.95mol L-1H_3BO_3溶液中で,18水分子は,3.75Åの水和距離(B-O(W))を有するB(OH)_3の水和球に入り,一方,水素結合(H-結合)アクセプタまたはH-結合ドナーとしてH_3BO_3との水和物の4.23だけであった。ωB97XD/6-311++g(3df,3pd)基底準位での2B(OH)_3・6H_2Oクラスタに対する中性子散乱とDFT計算の両方は,B(OH)_3が水溶液中で二座接触分子対(BCMP),単座分子対(MCMP),溶媒共有分子対(SMP),および平行溶媒共有分子対(PSMP)で分子クラスタを形成することを示した。それらの相対含有量は濃度と温度感受性の両方である。~4.1ÅのB-B距離を有するBCMPは水溶液中で支配的な分子対である。比較的少ない含有量およびvan der Waals相互作用はPSMPを安定化し,2つの平行層間で~3.6ÅのB-B距離を有し,これは水溶液からのH_3BO_3の結晶化に重要な種であった。Copyright 2020 Royal Society of Chemistry All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： アクセプタ ,  結晶化 ,  水素結合 ,  ドナー ,  水和 ,  水和物 ,  ホウ酸 ,  ホウ酸塩 ,  地球化学 ,  クラスタ分子 ,  クラスタ ,  *中性子散乱 ,  水分子 ,  密度汎関数法
準シソーラス用語： 静電ポテンシャル , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： 電解質水溶液  (CB05020K) ,  分子化合物  (CE02000C)

タイトルに関連する用語 (4件)： DFT ,  中性子散乱 ,  研究 ,  水溶液