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${it Ab initio}$ molecular dynamics study of polarization effects on ionic hydration in aqueous AlCl$$_{3}$$ solution

第一原理分子動力学法による塩化アルミニウム水溶液での水和に対する分極効果の研究

池田 隆司; 平田 勝 ; 木村 貴海 

Ikeda, Takashi; Hirata, Masaru; Kimura, Takaumi

第一原理分子動力学法を用いて、常温常圧下での0.8M AlCl$$_{3}$$水溶液中のAl$$^{3+}$$及びCl$$^{-}$$の水和構造とそのダイナミクスを調べた。第一原理シミュレーションから得られたAl$$^{3+}$$及びCl$$^{-}$$の水和構造はどちらも実験とよく一致した。水和水の分子構造及び構成分子とイオンの双極子モーメントを詳細に検討したところ、カチオン,アニオンのどちらに対してもその水和構造とダイナミクスに分極効果が重要な役割を演じていることがわかった。Al$$^{3+}$$の加水分解についても言及した。

The solvation shell structure and dynamics of Al$$^{3+}$$ and Cl$$^{-}$$ in an aqueous solution of 0.8 M AlCl$$_{3}$$ are studied under ambient conditions by using ${it ab initio}$ molecular dynamics method. The solvation structures obtained from our ${it ab initio}$ simulations are in good agreement with the experimental ones for both Al$$^{3+}$$ and Cl$$^{-}$$. A detailed analysis of intramolecular geometry of hydration waters and dipole moments of the ingredients shows that the polarization has substantial effects on the structures and dynamics of both the cation and anion hydration shells. Implications to the metal hydrolysis of Al$$^{3+}$$ will also be given.

使用言語

 :

English

掲載資料名

 :

Journal of Chemical Physics

巻

 :

119

号

 :

23

ページ数

 :

p.12386 - 12392

発行年月

 :

2003/12

発表会議名

 :

開催年月

 :

開催都市

 :

開催国

 :

キーワード

 :

塩化アルミニウム水溶液; 水和構造; 分極; 第一原理分子動力学

特許データ

 :

PDF

 :


論文URL

 :

https://doi.org/10.1063/1.1627323

研究データの公開先DOI

 :

使用施設

 :

広報プレスリリース

 :

論文解説記事
(成果普及情報誌)

 :

受委託・共同研究相手機関

 :

Access

 :

- Accesses

InCites™

 :

パーセンタイル：78.96

分野：Chemistry, Physical

Altmetrics

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