压力下纳米受限水的动力学
软凝聚态物质
2015-06-16 v1
摘要
我们报告了一项关于压力对平均孔径为 16 埃的单壁碳纳米管 (SWNT) 中受限水分子扩散系数影响的研究。测量采用高分辨率中子散射进行，温度范围为 220 < T < 260 K，并在两种压力条件下进行：环境压力和高压。高压数据是在冷却过程中在恒定体积下收集的，压力 P 从温度 T = 260 K 时的 1.92 kbar 变化到 T = 220 K 时的 1.85 kbar。对观测到的动态结构因子 S(Q, E) 的分析揭示了两种弛豫过程的存在：一种是与“笼中”或受限分子运动相关的较快扩散分量 (FC)，另一种是源于在 SWNT 基质内扩散的自由水分子的较慢分量。虽然慢弛豫时间的温度依赖性表现出 Vogel-Fulcher-Tammann 定律且具有非阿伦尼乌斯性质，但较快分量在两种压力条件下均遵循阿伦尼乌斯指数定律。压力的施加显著减慢了整体分子动力学，这与之前的观测结果一致，但最显著地影响了慢弛豫。在实验条件下，快弛豫随压力的变化微乎其微或没有变化。
引用
@article{arxiv.1306.5132,
title = {Dynamics of Nano-Confined Water under Pressure},
author = {S. O. Diallo and M. Jazdzewska and J. C. Palmer and E. Mamontov and K. E. Gubbins and M. Sliwinska-Bartkowiak},
journal= {arXiv preprint arXiv:1306.5132},
year = {2015}
}
备注
7 Pages, 6 Figures, Submitted to Phys. Rev. E