ナノポーラス閉込めにおける過冷却水の動的機械的解析【JST・京大機械翻訳】

Soprunyuk V.; Schranz W.; Huber P.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202220372857123 整理番号：22P0149568

ナノポーラス閉込めにおける過冷却水の動的機械的解析【JST・京大機械翻訳】

Dynamic mechanical analysis of supercooled water in nanoporous confinement

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発行年： 2020年05月20日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2020年05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)

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動的機械的分析(DMA)(f=0.2-100Hz)を用いて,T=80Kから300Kまでの温度範囲で,メソポーラスGelsil(2.6nmと5nm細孔)とVycor(10nm)中の閉込め水の動力学を研究した。ナノ細孔への水の閉じ込めは,結晶化を部分的に抑制し,235K以下の過冷却水の測定,すなわち,細孔の一部のいわゆる「非人類の土地」の水中における測定を可能にした。T1=145K(P1)とT2=205K(P2)付近で,Gelsil2.6nmとGelsil5nmの0.2Hzで,2つの異なる緩和ピークが観測された。両ピークは細孔径dの増加と共により高いTにシフトし,対応する緩和時間のArrhenius挙動に典型的な系統的方法でfと共に変化した。P1では,Ea=0.47eVの平均活性化エネルギーが得られ,文献値と良く一致した。P1は細孔壁から離れた過冷却水のガラス転移に対応するが,P2は細孔の表面近くの水分子の動力学を反映することを示唆した。約165K(Gelsil2.6nm,0.2Hz)のYoung率の顕著な軟化の観察は,P1近傍でのガラス-液体転移と一致した。さらに,T_g(1/d=0)=136K,すなわち水の伝統的な値へ外挿する,計算したガラス転移温度の明瞭な1=d依存性を見出した。【JST・京大機械翻訳】

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, , , , 【Automatic Indexing@JST】

一成分系の相平衡・状態図 , 非金属化合物 , 界面化学一般 , 固-液界面 , 化合物の化学熱力学(純物質)

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