Исследование поведения наноразмерных кластеров этанола в криоматрице азота в зависимости от температуры и концентрации .Азот криоматрицасындағы этанол наноөлшемді клестерлерінің температура және концентрацияға тәуелділігін зерттеу
116 25
Ключевые слова:
реконденсаты, полиагрегат, мономер, димер, криоматрица, ИК-спектр, этанол, криоконденсат, реконденсаттар, ИҚ-спектр, trans-gouch-конверсия,Аннотация
Проведенные ранее исследования процессов реконденсации молекул этанола из криоматрицы азота на подложку обнаружили, что состояние молекул этанола в матрице не является устойчивым. Незначительное повышение температуры твердого азота, задолго до его сублимации, приводит к изменениям колебательного спектра двухкомпонентной пленки этанол-азот. В данной статье представлены результаты исследования данного явления. Измерения проведены в интервале температур от Т=12 К до Т=40 К при начальном вакууме в камере не хуже 10-8Torr. Концентрация этанола в азоте составляла от 0,5% до 3%. Алдында, үлдір бетіне жүргізілген зерттеулер барысында азот криоматрицасынан реконденсацияланған этанол молекуласының күйі матрицада тұрақсыз екені мәлім болды. Қатты күйдегі азот температурасының сублимацияға өтпей, шамалы түрде өсуі қоскомпонентті үлдір этанол- азоттың тербелмелі спектрлеріне айтарлықтай әсер етеді. Бұл мақалада осы зерттеулердің нәтижелері көрсетілген. Өлшеулер камерадағы бастапқы вакуум 10-8 Torr-дан нашар емес, Т=12 К-нен Т=40 К температура аралығында жүргізілді. Этанолдың азоттағы шоғырлануы 0,5%-дан 3% аралығында.Библиографические ссылки
1 Haida O., Suga H., Seki S.Calorimetric study of the glassy state XII. Prular glass-transition phenomena of ethanol //
J. Chemical Thermodynamics. – 1977. – vol. 9. – p. 1133.
2 Ediger M. D., Angell C. A.. Supercooled Liquids and Glasses//J. Phys. Chem. -1996. – vol. 100. -p. 13200.
3 Ramos M. Quantitative assessment of the effects of orientational and positional disorder on glassy dynamics // Physical Review. – 1997. – vol. 78. – P.82.
4 Gonzalez M. A., Bermejo F. J., Enciso E.and CabrilloC..Hydrogen bonding in condensed-phase alcohols: some keys to understanding their structure and dynamics.// Philosophical Magazine -vol. 84. -p. 1599.
5 Ramos M.A., Shmyt'ko I., Arnautova E., Jiménez-Riobóo R., Rodriguez-Mora V., Vieira S., Capitán M. J. On the phase diagram of polymorphic ethanol: Thermodynamic and structural studies // J. Non-Crystal Solid. – 2006. – vol. 352. – p. 4769.
6 Talon C., Ramos M., Vieira S., Guello G., Bermejo F., Griado A., Senent M., Bennington S., Fischer H.,Schober H. Low-temperature specific heat and glassy dynamics of a polymorphic molecular solid // Physical Review. – 1998. – vol. 58, 2. – p. 745.
7 Talon C., Ramos M., Vieira S. Low-temperature specific heat of amorphous, orientational glass, and crystal phases of ethanol // Physical Review. – 2002. – vol. 66. – p.1.
8 Criado A., Jimenez-Ruiz M., Cabrillo C., Bermejo F. J., Fernandez-Perea R.,. Fischer H. E, Trouw F. R..Rotational dynamics in the plastic-crystal phase of ethanol: Relevance for understanding the dynamics during the structural glass transition // Phys. Rev. -2000. -vol. B 61. -p.12082.
9 Drobyshev A., Atapina N., Garipogly D. IR spectrum and structure of water vapour cryocondensates //Fizika nizkikh temperatur.-1993.-vol. 19(5). -p. 567.
10 Garipogly D.N, Drobyshev A.S. O nekotorykh osobennostyakh kriokondensatsii zakisi azota // Fizika nizkikh temperatur.-1990. -vol. 16. -p. 936.
11 Drobyshev A., Aldiyarov A, Kurnosov V., Tokmoldin N. Thermally stimulated transformations in cryovacoom water ices // Low Temperature Physics. – 2007. – vol. 33. – p. 355.
12 Aldiyarov A., Aryutkina M., Drobyshev A., Kaikanov M., Kurnosov V. Investigation of dynamic glass transitons and structural transformations in cryovacuum condensates of ethanol // Low Temperature Physics. – 2009. – vol. 35. – p. 251.
13 Hirabayashi Sh. and Koichi M. T. Yamada. Infrared spectra of water clusters in krypton and xenon matrices// J. Chem. Phys. 2005. vol.122. p.244501.
14 Hirabayashi Sh., Ohno K., and Yamada K. Infrared spectra of the water-nitrogen complexes (H2O)2-(N2)n(n=1-4) in argon matrices// J. Chem. Phys. 2005. vol.122. p.194506.
15 Tursi A.J. and Nixon E.R. Matrix-isolation study of the Water Dimer in Solid Nitrogen// J. Chem. Phys. 1970. vol.52. p.1521.
16 Drobyshev, A.; Aldiyarov, A..IR-spectroscopy of ethanol formed by recondensation from a nitrogen cryomatrix // LOW TEMPERATURE PHYSICS. -2011. -vol. 37(8). -p. 718.
17 Coussan S., Bouteiller Y., Perchard J.P., Zheng W.Q. Rotational Isomerism of Ethanol and Matrix Isolation Infrared Spectroscopy // The Journal of Chemical Physics. – 1998. – vol. 102. – p. 5789.
18 Larsen R., Zielke Ph., and Suhm M. Hydrogen-bonded OH stretching modes of methanol clusters: A combined IR and Raman isotopomer study// J. Chem. Phys. 2007. vol.126. p.194307.
19 Wasserman T., Suhm M. Ethanol monomers and dimers revisited: A Raman study of conformational preferences and argon nanocoating effects // The Journal of Chemical Physics. 2010. – vol. 114. p. 8223
20 Zielke P., Suhm M.Concerted proton motion in hydrogen-bonded trimers: A spontaneous Raman scattering perspective // The Journal of Chemical Physics. – 2006. – vol. 8. – p. 2826.
21 Luck W. A. P. and SchremsO..Infrared matrix isolation studies of self-association of methanol and ethanol: proof of cyclic dimers//J. Mol. Struct. -1980. -vol. 60. -p. 333.
22 Manzhelii V. G., Freiman Y. A.. Physics of Cryocrystals, AIP, New York -1997.
J. Chemical Thermodynamics. – 1977. – vol. 9. – p. 1133.
2 Ediger M. D., Angell C. A.. Supercooled Liquids and Glasses//J. Phys. Chem. -1996. – vol. 100. -p. 13200.
3 Ramos M. Quantitative assessment of the effects of orientational and positional disorder on glassy dynamics // Physical Review. – 1997. – vol. 78. – P.82.
4 Gonzalez M. A., Bermejo F. J., Enciso E.and CabrilloC..Hydrogen bonding in condensed-phase alcohols: some keys to understanding their structure and dynamics.// Philosophical Magazine -vol. 84. -p. 1599.
5 Ramos M.A., Shmyt'ko I., Arnautova E., Jiménez-Riobóo R., Rodriguez-Mora V., Vieira S., Capitán M. J. On the phase diagram of polymorphic ethanol: Thermodynamic and structural studies // J. Non-Crystal Solid. – 2006. – vol. 352. – p. 4769.
6 Talon C., Ramos M., Vieira S., Guello G., Bermejo F., Griado A., Senent M., Bennington S., Fischer H.,Schober H. Low-temperature specific heat and glassy dynamics of a polymorphic molecular solid // Physical Review. – 1998. – vol. 58, 2. – p. 745.
7 Talon C., Ramos M., Vieira S. Low-temperature specific heat of amorphous, orientational glass, and crystal phases of ethanol // Physical Review. – 2002. – vol. 66. – p.1.
8 Criado A., Jimenez-Ruiz M., Cabrillo C., Bermejo F. J., Fernandez-Perea R.,. Fischer H. E, Trouw F. R..Rotational dynamics in the plastic-crystal phase of ethanol: Relevance for understanding the dynamics during the structural glass transition // Phys. Rev. -2000. -vol. B 61. -p.12082.
9 Drobyshev A., Atapina N., Garipogly D. IR spectrum and structure of water vapour cryocondensates //Fizika nizkikh temperatur.-1993.-vol. 19(5). -p. 567.
10 Garipogly D.N, Drobyshev A.S. O nekotorykh osobennostyakh kriokondensatsii zakisi azota // Fizika nizkikh temperatur.-1990. -vol. 16. -p. 936.
11 Drobyshev A., Aldiyarov A, Kurnosov V., Tokmoldin N. Thermally stimulated transformations in cryovacoom water ices // Low Temperature Physics. – 2007. – vol. 33. – p. 355.
12 Aldiyarov A., Aryutkina M., Drobyshev A., Kaikanov M., Kurnosov V. Investigation of dynamic glass transitons and structural transformations in cryovacuum condensates of ethanol // Low Temperature Physics. – 2009. – vol. 35. – p. 251.
13 Hirabayashi Sh. and Koichi M. T. Yamada. Infrared spectra of water clusters in krypton and xenon matrices// J. Chem. Phys. 2005. vol.122. p.244501.
14 Hirabayashi Sh., Ohno K., and Yamada K. Infrared spectra of the water-nitrogen complexes (H2O)2-(N2)n(n=1-4) in argon matrices// J. Chem. Phys. 2005. vol.122. p.194506.
15 Tursi A.J. and Nixon E.R. Matrix-isolation study of the Water Dimer in Solid Nitrogen// J. Chem. Phys. 1970. vol.52. p.1521.
16 Drobyshev, A.; Aldiyarov, A..IR-spectroscopy of ethanol formed by recondensation from a nitrogen cryomatrix // LOW TEMPERATURE PHYSICS. -2011. -vol. 37(8). -p. 718.
17 Coussan S., Bouteiller Y., Perchard J.P., Zheng W.Q. Rotational Isomerism of Ethanol and Matrix Isolation Infrared Spectroscopy // The Journal of Chemical Physics. – 1998. – vol. 102. – p. 5789.
18 Larsen R., Zielke Ph., and Suhm M. Hydrogen-bonded OH stretching modes of methanol clusters: A combined IR and Raman isotopomer study// J. Chem. Phys. 2007. vol.126. p.194307.
19 Wasserman T., Suhm M. Ethanol monomers and dimers revisited: A Raman study of conformational preferences and argon nanocoating effects // The Journal of Chemical Physics. 2010. – vol. 114. p. 8223
20 Zielke P., Suhm M.Concerted proton motion in hydrogen-bonded trimers: A spontaneous Raman scattering perspective // The Journal of Chemical Physics. – 2006. – vol. 8. – p. 2826.
21 Luck W. A. P. and SchremsO..Infrared matrix isolation studies of self-association of methanol and ethanol: proof of cyclic dimers//J. Mol. Struct. -1980. -vol. 60. -p. 333.
22 Manzhelii V. G., Freiman Y. A.. Physics of Cryocrystals, AIP, New York -1997.
Загрузки
Как цитировать
Kurnosov, V., Katpaeva, K., Sokolov, D., & Kubetaeva, A. (2014). Исследование поведения наноразмерных кластеров этанола в криоматрице азота в зависимости от температуры и концентрации .Азот криоматрицасындағы этанол наноөлшемді клестерлерінің температура және концентрацияға тәуелділігін зерттеу. Вестник. Серия Физическая (ВКФ), 48(1), 15–22. извлечено от https://bph.kaznu.kz/index.php/zhuzhu/article/view/23
Выпуск
Раздел
Физика конденсированного состояния и проблемы материаловедения. Нанонаука
