博士論文紹介
博士論文紹介「カーボンナノチューブ内の水-アルコール溶液に電場を加えた時の水の構造と分離効果」
2017 年 19 巻 2 号 p. 130-136
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2017 年 19 巻 2 号 p. 130-136
カーボンナノチューブ（CNT）はナノ流体をベースとしたデバイスへの応用が期待されている．CNT 内での水の性質はバルクとは異なるため，そのようなデバイスを開発するにはCNT 内での水の性質をより深く理解する必要がある．ここでは，CNT 内の水分子に対する電場の影響を調べるため，分子動力学シミュレーションを行う．そして，電場によりエタノールまたはメタノールの水溶液の分離が生じることを示す．電場により水分子の双極子モーメントがそろってくるため，水分子は秩序だった構造を形成し，水分子間の静電相互作用が強くなり，CNT 内に水がいやすくなる．その結果，アルコール水溶液の分離が起こる．電場がない時には，アルコール分子がCNT 内を満たすようになる．この分離効果は，CNT の半径が小さい時に強くなる．一方，電場がある時には，静電相互作用はCNT の半径ではなく分子構造に依存するため，分離効果は半径の大きなCNT でも現れる．
