2013 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
23340122
|
|---|
| Research Institution | Okayama University |
|---|
Principal Investigator |
甲賀 研一郎 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (10315020)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | 疎水性相互作用 / 浸透第２ビリアル係数 / 界面 / 溶媒和 / 溶解度 |
|---|
| Research Abstract |
疎水性相互作用および気液界面付近における疎水性分子の溶媒和について次の成果を上げた。１．過冷却から水の沸点までの温度範囲において，無限希釈に近いメタン水溶液の分子動力学シミュレーションを実行し，メタン分子間の２体相関関数を求めた。また２体相関関数の積分から浸透第２ビリアル係数を高精度で計算することに成功した。２．メタンの浸透第二ビリアル係数は，過冷却温度－２０℃で正の値をとり，温度上昇とともに単調に減少し，０℃付近で０となり，１００℃付近では絶対値の大きな負の値をとることが明らかになった。この温度領域における浸透第２ビリアル係数の絶対値の大きさは，メタン気体の第２ビリアル係数の絶対値とほぼ同じオーダーであるが，温度依存性が逆であり，符号が正から負へと変化することが特徴的である。３．本研究の意義は，溶媒が誘起する疎水性相互作用の温度依存性を最も単純な疎水性分子であるメタンについて定量的に明らかした点である。この成果はJ. Phys. Chem. Bに発表された。４．気液界面における溶質の溶媒和自由エネルギーを精密に計算する方法を確立した。５．水の気液界面付近における疎水性分子の局所溶解度Σを界面からの高さｚの関数として計算し，界面の気相側に極大が現れ，界面の液相側に極小があることを明らかにした。６．単純液体の気液界面における剛体球分子の局所溶解度Σと水の気液界面におけるΣを比較したところ，横軸として溶媒の密度をバルク液体の密度でスケールした無次元密度を採用すると，両者が広い密度範囲でほぼ一致することが明らかになった。７．実験では得難い界面付近の溶媒和を精密に計算する手法を確立し，疎水分子の局所溶解度プロファイルを水及び単純液体の気液界面について確定した。この成果は，J. Phys. Soc. Jpn. に発表された。
|
| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Research Products
(7 results)
