Dielectric spectroscopy of ion-pairing and hydration in aqueous tetra-n-alkylammonium halide solutions

文献情報

出版日 2002-04-29
DOI 10.1039/B110361J
インパクトファクター 3.676
著者

Richard Buchner, Christian Hölzl, Jochen Stauber, Josef Barthel


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要旨

Complex permittivity spectra of aqueous solutions of Me4NBr, Et4NCl, Et4NBr, Pr4NBr, Bu4NBr, and Pe4NBr were determined in the frequency range 0.2 ≤ ν/GHz ≤ 89. At 25° data cover electrolyte concentrations up to the saturation limit. Additionally, selected concentrations of Pr4NBr and Bu4NBr were investigated as a function of temperature. The spectra of Me4NBr, Et4NCl, and Et4NBr exhibit three dispersion steps which can be assigned—with falling relaxation time—to the tumbling motion of ion-pairs, the co-operative relaxation of the H-bond network of ‘bulk’ water and the fast reorientation of mobile H2O molecules. For Pr4NBr, Bu4NBr, and Pe4NBr an additional dispersion step emerges, which is assigned to H2O in the hydration shell of the tetraalkylammonium ions. Compared to ‘bulk’ water the dynamics of this ‘slow’ water is reduced by a factor of 2.5–3 and the average number of hydrogen bonds is increased from HB = 2.5 to HB = 3.5.

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掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
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自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

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