固体表面場-分子相互作用への磁場効果

磁场对固体表面场分子相互作用的影响

基本信息

批准号：
05226208
负责人：
尾関寿美男
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05226208/
关键词：
磁場吸着

项目摘要

磁気吸・脱着は外部磁場印加に伴なってただちに起こり、一般的に数分以内に一定値に達するか、最大値に達した。磁場中での吸着量変化は、固体の種類に依存し、指数関数的に減少する場合もあった。磁場を除くとすぐに吸着量は初期値に向かって物理吸着では可逆的に、化学吸着では不可逆的に変化した。磁場印加に伴う最大の変化量を磁気吸着量ΔVとして、吸着の磁場応答性の指標とした。室温で酸化鉄に吸着したNOは、磁場印加によって吸着する場合(α-Fe_2O_3,γ-Fe_2O_3,Fe_3O_4)と脱着する場合(α-,β-,γ-,δ-FeOOH)とがあった。室温でδ-FeOOHは、フェリ磁性であるのでマクロな固体磁性は磁気吸・脱着の支配因子ではないと考えられる。固体の前処理条件(H_2、O_2処理など)を変えると、磁気応答の程度が変化するので、NOの吸着状態が重要であると思われるが、吸着種の特定は一部を除けばなされていない。固体の5Aおよび10A細孔に吸着したNOは磁場に強く応答した。吸着水は吸着量とともにその吸着状態を変える。第1層の水は強く固体表面と相互作用し、少なくとも第2層や多分子層中の水とは区別される。また、細孔中の毛管凝縮水とも区別される。吸着量の関数として吸着水の磁場応答性を調べると、第一層の水は磁場に応答しないが、疎水性表面上で弱く吸着した第一層の水は磁場応答することがわかった。また、スリット上細孔中の水はその細孔径に依存して磁場応答性を変えることがわかった。この磁気吸着量は一般に磁場強度とともに低磁場で脱着し、ある閾値以上で吸着に転ずるが、全磁場強度域でFe_3O_4では吸着、α-FeOOHでは脱着した。

施加外部磁场后立即发生磁吸引和解吸，并且通常在几分钟内达到恒定值或最大值。磁场中吸附量的变化取决于固体的类型，并且在某些情况下呈指数下降。一旦磁场去除，吸附量就可逆地向初始值变化（对于物理吸附）和不可逆地对于化学吸附（化学吸附）。将由于施加磁场而产生的最大变化量定义为磁吸附量ΔV，将其用作吸附的磁场响应性的指标。室温下吸附在氧化铁上的NO通过施加磁场要么被吸附（α-Fe_2O_3、γ-Fe_2O_3、Fe_3O_4），要么被解吸（α-、β-、γ-、δ-FeOOH）。由于δ-FeOOH在室温下具有亚铁磁性，因此宏观固体磁性不被认为是磁吸引和解吸的控制因素。当固体的预处理条件（H_2、O_2处理等）改变时，磁响应程度发生变化，因此NO的吸附状态被认为很重要，但除少数外，吸附种类并没有变化。被认定没有。固体5A和10A孔中吸附的NO对磁场响应强烈。吸附水的吸附状态随吸附量的变化而变化。第一层中的水与固体表面强烈相互作用并且至少与第二层和多层中的水不同。也与孔隙中的毛细管凝结水相区别。当我们研究吸附水的磁场响应性作为吸附量的函数时，我们发现第一层水对磁场没有响应，但疏水表面上微弱吸附的第一层水却响应了磁场。还发现狭缝上方孔隙中的水会根据孔隙直径改变磁场响应。这种磁吸附量一般随磁场强度的增加而增加，在低磁场下解吸，超过一定阈值则转变为吸附，但在整个磁场强度范围内，Fe_3O_4被吸附，α-FeOOH被解吸。