Structure and dynamics of water confined in silica nanopores

分子动力学 化学物理 氢键 纳米孔 无定形固体 人口 放松(心理学) 材料科学 蒙特卡罗方法 化学 结晶学 纳米技术 计算化学 分子 有机化学 数学 社会心理学 统计 社会学 人口学 心理学
作者
Anatoli A. Milischuk,Branka M. Ladanyi
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:135 (17): 174709-174709 被引量:180
标识
DOI:10.1063/1.3657408
摘要

We report the results of molecular simulation of water in silica nanopores at full hydration and room temperature. The model systems are approximately cylindrical pores in amorphous silica, with diameters ranging from 20 to 40 Å. The filled pores are prepared using grand canonical Monte Carlo simulation and molecular dynamics simulation is used to calculate the water structure and dynamics. We found that water forms two distinct molecular layers at the interface and exhibits uniform, but somewhat lower than bulk liquid, density in the core region. The hydrogen bond density profile follows similar trends, with lower than bulk density in the core and enhancements at the interface, due to hydrogen bonds between water and surface non-bridging oxygens and OH groups. Our studies of water dynamics included translational mean squared displacements, orientational time correlations, survival probabilities in interfacial shells, and hydrogen bond population relaxation. We found that the radial-axial anisotropy in translational motion largely follows the predictions of a model of free diffusion in a cylinder. However, both translational and rotational water mobilities are strongly dependent on the proximity to the interface, with pronounced slowdown in layers near the interface. Within these layers, the effects of interface curvature are relatively modest, with only a small increase in mobility in going from the 20 to 40 Å diameter pore. Hydrogen bond population relaxation is nearly bulk-like in the core, but considerably slower in the interfacial region.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
谢雷XIELei的应助被悦耳小夏采纳,获得10
1秒前
宋北山完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
3秒前
完美世界的应助被悦耳小夏采纳,获得10
3秒前
alison发布了新的文献求助10
3秒前
奥奥没有利饼干完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
ouo发布了新的文献求助10
5秒前
WXY完成签到 ,获得积分10
5秒前
JamesPei的应助被悦耳小夏采纳,获得10
5秒前
刁刁发布了新的文献求助10
7秒前
汉堡包的应助被落日不变采纳,获得10
8秒前
天一晴完成签到 ,获得积分10
8秒前
领导范儿的应助被悦耳小夏采纳,获得10
8秒前
YL完成签到 ,获得积分10
9秒前
Mariah发布了新的文献求助10
10秒前
Nole的应助被Crystal采纳,获得10
11秒前
深情安青的应助被悦耳小夏采纳,获得10
11秒前
11秒前
taotao完成签到 ,获得积分10
12秒前
Yeee1226完成签到,获得积分10
13秒前
科研通AI6.4的应助被悦耳小夏采纳,获得10
13秒前
优雅永不过时完成签到 ,获得积分10
15秒前
爆米花的应助被悦耳小夏采纳,获得10
15秒前
15秒前
16秒前
沉默的依秋完成签到,获得积分10
16秒前
苹果朋友完成签到 ,获得积分10
18秒前
科研通AI6.2的应助被悦耳小夏采纳,获得10
18秒前
kiki完成签到,获得积分10
18秒前
无花果的应助被悦耳小夏采纳,获得10
20秒前
molihuakai的应助被kiki采纳,获得10
21秒前
HFH的应助被Chamomile采纳,获得10
21秒前
alison完成签到,获得积分10
22秒前
欣欣发布了新的文献求助10
23秒前
李y梅子完成签到 ,获得积分10
23秒前
上官若男的应助被悦耳小夏采纳,获得10
23秒前
Crystal完成签到,获得积分10
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
自動車の空力技術 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Issues in Task-Based Language Teaching 500
Wafer Surface Defect 420
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7784541
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9323903
关于积分的说明 20395645
捐赠科研通 7373293
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3321067
关于科研通互助平台的介绍 2469015
邀请新用户注册赠送积分活动 2337334