高分子マトリックスに閉じ込められたヘプタンのNMR緩和と拡散の分子動力学シミュレーション【JST・京大機械翻訳】

Parambathu Arjun Valiya; Singer Philip M.; Hirasaki George J.; Chapman Walter G.; Asthagiri D.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202215184951143 整理番号：22P0102792

高分子マトリックスに閉じ込められたヘプタンのNMR緩和と拡散の分子動力学シミュレーション【JST・京大機械翻訳】

Molecular Dynamics Simulations of NMR Relaxation and Diffusion of Heptane Confined in a Polymer Matrix

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発行年： 2020年01月20日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2020年01月20日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

ケロジェンのナノポアに閉じ込められた軽質炭化水素のNMR表面緩和および大きなT_1/T_2比の背後にある機構は,あまり理解されておらず,その結果,多くの議論がなされてきた。この問題に分子スケール分解能をもたらすために,高分子マトリックス中のヘプタンの ̄1H NMR緩和と拡散の分子動力学(MD)シミュレーションを示し,そこでは,高粘度重合体がヘプタンの有機「表面」を提供するケロジェンとビチューメンのモデルである。ポリマーマトリックス中のヘプタンの ̄1H- ̄1H双極子-双極子相互作用に対する自己相関関数G(t)を計算し,これを用いて,φ_C7の関数としてT_1とT_2緩和時間のNMR周波数(f_0)依存性を生成した。分子閉じ込めの増加はヘプタン分子の相関時間を増加させ,高分子マトリックス中のヘプタンの表面緩和時間を減少させることを見出した。弱い閉込め(φ_C7>50vol%)に対して,T_1S/T_2S≒1を見出した。強い閉じ込め(φ_C7≦sssim 50vol%)の下では,比T_1S/T_2Srsim 4はφ_C7の減少と共に増加し,分散関係T_1S |f_0は以前に報告された重合体およびビチューメンの測定と一致することを見出した。ビチューメンのこのような周波数依存性は以前に常磁性に起因するが,著者らの研究は,有機ナノポア閉込めによって強化された ̄1H- ̄1H双極子-双極子相互作用が,常磁性を呼び起こさずに飽和有機に富む頁岩中のNMR応答を支配することを示唆する。【JST・京大機械翻訳】

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有機化合物のNMR

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