水が水でないのはいつですか? 大きな逆ミセルに閉じ込められた水を,高電荷の無機分子探査機を用いて探査する

科学分野:

• 物理化学 物理化学
• 超分子化学 超分子化学
• マテリアルサイエンス 材料科学

背景:

• エアロゾールOT (AOT) リバースミセルは,水と油を混ぜた微乳液です.
• リバースミセルに閉じ込められた水の性質は,散布水とは異なります.
• ミセルの大きさは,水の大量から逸脱する程度に影響します.

研究 の 目的:

• 大型のAOT逆ミセル内のマイクロ環境を調査する.
• プールの水中の陽子濃度と溶液の振る舞いを探知する.
• 閉じ込められたシステムにおける大量の水の特性からの偏差を理解する.

主な方法:

• (51) V核磁気共振 (NMR) スペクトロスコピーを利用する.
• 高電荷のデカバナダート (V(10)) オリゴーマーをプローブとして使用する.
• 化学的シフトを分析して,溶質の種化と陽子化状態を決定する.

主要な成果:

• デカバナダート (V(10)) オリゴマーは,AOTの逆ミセル内でデプロトン化されます.
• このデプロトネーションは,ストック溶液と比較して,イントラミケラー水池のプロトン濃度が低いことを示しています.
• (51) V NMRの化学的シフトは,溶液環境の明確な変化を明らかにします.

結論:

• AOTの逆ミセルの内部には有意な陽子グラデーションが存在する.
• ミセルの界面領域は酸性であり,内部の水池はほぼ中性である.
• 大きなミセルの場合でも,水密度の特性は,溶液と水の相互作用の影響で,散布水から逸脱することがあります.