Interaction of single water molecules with silanols in mesoporous silica

文献情報

出版日 2011-02-21
DOI 10.1039/C0CP02479A
インパクトファクター 3.676
著者

Roberto Senesi, Carla Andreani, Piero Sozzani, Angiolina Comotti, Silvia Bracco, Mario Beretta, Paul E. Sokol, George Reiter


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要旨

Deep Inelastic Neutron Scattering measurements of water confined in mesoporous silica have been carried out. The experiment has been performed at room temperature on dry and on hydrated samples in order to investigate the interaction between the protons and the silanol groups of the confining surface. With this aim we could control the hydration of the pores in such a way as to adsorb 3.0 water molecules per nm2, corresponding to a 1 to 1 ratio with the silanol groups of the surface. DINS measurements directly measure the mean kinetic energy and the momentum distribution of the protons. A detailed analysis of the hydrated sample has been performed in order to separate the contributions of the protons in the system, allowing us to determine the arrangement of water molecules on the silanol groups. We find that the hydrogen bond of the water proton with the oxygen of the silanol group is much stronger than the hydrogen bonds of bulk water.

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Physical Chemistry Chemical Physics

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