Experimental and theoretical characterization of adsorbed water on self-assembled monolayers: Understanding the interaction of water with atmospherically relevant surfaces

0324729 - ÚOCHB 2009 RIV US eng J - Journal Article
Moussa, S. G. - McIntire, T. M. - Szöri, Milan - Roeselová, Martina - Tobias, D. J. - Grimm, R. L. - Hemminger, J. C. - Finlayson-Pitts, B. J.
Experimental and theoretical characterization of adsorbed water on self-assembled monolayers: Understanding the interaction of water with atmospherically relevant surfaces.
[Experimentální a teoretická charakterizace adsorbované vody na samouspořádaných monovrstvách: Porozumění interakci vody s atmosféricky relevantními povrchy.]
Journal of Physical Chemistry A. Roč. 113, č. 10 (2009), s. 2060-2069. ISSN 1089-5639. E-ISSN 1520-5215
R&D Projects: GA ČR GA203/06/1488; GA MŠMT LC512; GA MŠMT 1P05ME798
Grant - others:NSF(US) 0431312
Institutional research plan: CEZ:AV0Z40550506
Keywords : molecular dynamics * hydrophobic * hydrophilic
Subject RIV: CF - Physical ; Theoretical Chemistry
Impact factor: 2.899, year: 2009

A combination of experiments and molecular dynamic simulations has been applied to elucidate the nature of water on organic self-assembled monolayers (SAMs) before and after oxidation. SAMs mimic organics adsorbed on environmental urban surfaces. Water on SAM surfaces was measured at equilibrium as a function of relative humidity, using transmission Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy at 1 atm and 22 +/- 1 °C. The SAMs included C18 and C8 alkanes, as well as the C8 terminal alkene before and after oxidation with either KMnO4 solution or gaseous O3. MD simulations with hydrogen bond analysis were used to elucidate the structure of water on SAM surfaces.

Pomocí kombinace experimentu a molekulově dynamických simulací byla studována povaha vody na samouspořádaných monovrstvách (SAM) před a po oxidaci. SAM představují model oraganických povlaků adsorbovaných na površích v městských aglomeracích, které jsou v kontaktu s prostředím. Voda na SAM površích byla měřena v rovnováze v závislosti na relativní vlhkosti pomocí transmisní FTIR spektroskopie při tlaku 1 atm a teplotě 22 +/- 1 °C. Vrstvy SAM byly tvořeny C18 a C8 alkany, a dále C8 koncovými alkeny před a po oxidaci pomocí roztoku KMnO4 nebo plynného O3. MD simulace s analýzou vodíkových vazeb byly použity k pochopení struktury vody na SAM površích.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0005202