Monitoring molecular motion in nano-porous solids

Stéphane Rols; Hervé Jobic; Helmut Schober

doi:10.1016/j.crhy.2007.07.007

Neutron scattering/Diffusion de neutrons

Monitoring molecular motion in nano-porous solids
[Suivre les mouvements moléculaires dans les solides nano-poreux]

Stéphane Rols ^1,² ; Hervé Jobic ³ ; Helmut Schober ¹

¹ Institut Laue-Langevin, 6, rue Jules-Horowitz, BP 156, 38042 Grenoble cedex 9, France
² Laboratoire des colloïdes, verres et nanomatériaux, Université de Montpellier, 34095 Montpellier cedex 5, France
³ Institut de recherches sur la catalyse et l'environnement, 2, avenue A. Einstein, 69626 Villeurbanne, France

Comptes Rendus. Physique, Volume 8 (2007) no. 7-8, pp. 777-788.

Résumé
Abstract

Cet article illustre le rôle majeur de la spectroscopie neutronique dans l'étude de la dynamique des molécules insérées dans des cavités de taille nanométrique, à travers l'étude de trois systèmes complexes : des alkanes de taille variable confinés à l'intérieur de matrices zéolitiques, des chaînes unidimensionnelles de C₆₀ dans des nanotubes monofeuillets de carbone et des gaz inertes (N₂, Xe) dans les clathrates d'eau.

In this article, the important role of neutron spectroscopy techniques for the study of the dynamics of molecules hosted inside cavities at the nanometer scale is described. Three different complex systems are highlighted: alkanes with variable length inside zeolitic matrices, C₆₀ fullerene chains inside single wall carbon nanotubes, and inert gas (N₂, Xe) molecules inside water clathrates.

Publié le : 2007-09-01

DOI : 10.1016/j.crhy.2007.07.007

Keywords: Neutron scattering, Neutron spectroscopy, Zeolites, Nanotubes, Fullerenes, Clathrates, Diffusion, Vibrations, Confinement
Mot clés : Diffusion neutronique, Spectroscopie neutronique, Zeolites, Nanotubes, Fullerènes, Clathrates, Diffusion, Vibrations, Confinement

Affiliations des auteurs :

Stéphane Rols ^{1, 2} ; Hervé Jobic ³ ; Helmut Schober ¹

@article{CRPHYS_2007__8_7-8_777_0,
     author = {St\'ephane Rols and Herv\'e Jobic and Helmut Schober},
     title = {Monitoring molecular motion in nano-porous solids},
     journal = {Comptes Rendus. Physique},
     pages = {777--788},
     publisher = {Elsevier},
     volume = {8},
     number = {7-8},
     year = {2007},
     doi = {10.1016/j.crhy.2007.07.007},
     language = {en},
}

TY  - JOUR
AU  - Stéphane Rols
AU  - Hervé Jobic
AU  - Helmut Schober
TI  - Monitoring molecular motion in nano-porous solids
JO  - Comptes Rendus. Physique
PY  - 2007
SP  - 777
EP  - 788
VL  - 8
IS  - 7-8
PB  - Elsevier
DO  - 10.1016/j.crhy.2007.07.007
LA  - en
ID  - CRPHYS_2007__8_7-8_777_0
ER  -

%0 Journal Article
%A Stéphane Rols
%A Hervé Jobic
%A Helmut Schober
%T Monitoring molecular motion in nano-porous solids
%J Comptes Rendus. Physique
%D 2007
%P 777-788
%V 8
%N 7-8
%I Elsevier
%R 10.1016/j.crhy.2007.07.007
%G en
%F CRPHYS_2007__8_7-8_777_0

Stéphane Rols; Hervé Jobic; Helmut Schober. Monitoring molecular motion in nano-porous solids. Comptes Rendus. Physique, Volume 8 (2007) no. 7-8, pp. 777-788. doi : 10.1016/j.crhy.2007.07.007. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2007.07.007/

Bibliographie
Cité par

[1] J. Kärger; D.M. Ruthven Diffusion in Zeolites and Other Microporous Solids, Wiley, New York, 1992

[2] H. Jobic; J. Kärger; M. Bée Phys. Rev. Lett., 82 (1999), p. 4260

[3] J.P. Hoogenboom; H.L. Tepper; N.F.A. van der Vegt; W.J. Briels J. Chem. Phys., 113 (2000), p. 6875

[4] E.J. Maginn; A.T. Bell; D.N. Theodorou J. Phys. Chem., 100 (1996), p. 7155

[5] H. Jobic J. Mol. Catal. A, 158 (2000), p. 135

[6] H. Jobic; W. Schmidt; C.B. Krause; J. Kärger Micropor. Mesopor. Mater., 90 (2006), p. 299

[7] H. Jobic; D.N. Theodorou J. Phys. Chem., 110 (2006), p. 1964

[8] H. Jobic; A. Méthivier; G. Ehlers; B. Farago; W. Haeussler Angew. Chem. Int. Ed., 43 (2004), p. 364

[9] R.L. Gorring J. Catal., 31 (1973), p. 13

[10] Understanding Carbon Nanotubes (A. Loiseau; P. Launois; P. Petit; S. Roche; J.-P. Salvetat, eds.), Lect. Notes in Phys., vol. 667, Springer, Berlin/Heidelberg, 2007

[11] S. Rols; Z. Benes; E. Anglaret; J.-L. Sauvajol; P. Papanek; J.E. Fischer; G. Coddens; H. Schober; A.J. Dianoux Phys. Rev. Lett., 85 (2000), p. 5222

[12] A.I. Kolesnikov; J.-M. Zanotti; C.-K. Loong; P. Thiyagarajan; A.P. Moravsky; R.O. Loutfy Phys. Rev. Lett., 93 (2004), p. 035503

[13] R. Pfeiffer; H. Kuzmany; T. Pichler; H. Kataura; Y. Achiba; M. Melle-Franco; F. Zerbetto Phys. Rev. B, 69 (2004), p. 035404

[14] J.R.D. Copley; D.A. Neumann; R.L. Cappelletti; W.A. Kamitakahara J. Phys. Chem. Solids, 53 (1992), p. 1353

[15] L. Pintschovius Rep. Prog. Phys., 59 (1996), p. 473

[16] P.A. Heiney J. Phys. Chem. Solids, 53 (1992), p. 1333

[17] B. Renker; F. Gompf; H. Schober; P. Adelmann; H.J. Bornemann; R. Heid Z. Phys. B, 92 (1993), p. 451

[18] S. Rols; J. Cambedouzou; J.-L. Bantignies; F. Rachdi; J.-L. Sauvajol; V. Agafonov; A.V. Rakhmanina; V.A. Davydov; B. Hennion; R. Kahn Phys. Rev. B, 70 (2004), p. 104302

[19] J. Cambedouzou; S. Rols; R. Almairac; J.-L. Sauvajol; H. Kataura; H. Schober Phys. Rev. B, 71 (2005), p. R041403

[20] M. Chorro; S. Rols; J. Cambedouzou; L. Alvarez; R. Almairac; J.-L. Sauvajol; J.-L. Hodeau; L. Marques; M. Mezouar; H. Kataura Phys. Rev. B, 74 (2006), p. 205425

[21] S. Rols, R. Almairac, E. Bretsztajn, V.A. Agafonov, A.V. Rakhmanina, V.A. Davydov, in preparation

[22] G. Dresselhaus; M.S. Dresselhaus; P.C. Ecklund Phys. Rev. B, 45 (1992), p. 6923

[23] J. Cambedouzou, Ph.D. Thesis, University of Montpellier, 2004

[24] E.D. Sloan Clathrate Hydrate of Natural Gases, Dekker, New York, 1998

[25] M.D. Max Natural Gas Hydrate in Oceanic and Permafrost Environments, Kluwer, Dordrecht, 2000

[26] J.P. Henriet; J. Mienert Gas Hydrates—Relevance to World Margin Stability and Climatic Change, Geolog. Soc., London, 1998

[27] W.T. Wood; J.F. Gettrust; N.R. Chapman; G.D. Spencer; R.D. Hynman Nature, 420 (2002), p. 656

[28] J.S. Kasper; P. Hagenmüller; M. Pouchard; C. Cros Science, 150 (1965), p. 1713

[29] P. Andersson; R.G. Ross J. Phys. C: Solid State Phys., 16 (1983), p. 1423

[30] J.S. Tse; M.A. White J. Phys. Chem., 92 (1988), p. 5006

[31] J.L. Cohn; G.S. Nolas; V. Fessatidis; T.H. Metcalf; G.A. Slack Phys. Rev. Lett., 82 (1999), p. 779

[32] H. Schober; A. Tölle; B. Renker; R. Heid; F. Gompf Phys. Rev. B, 56 (1997), p. 5937

[33] J.S. Tse; V.P. Shpakov; V.R. Belosludov; F. Trouw; Y.P. Handa; W. Press Europhys. Lett., 54 (2001), p. 354

[34] C. Gutt; J. Baumert; W. Press; J.S. Tse; S. Janssen J. Chem. Phys., 116 (2002), p. 3795

[35] J. Baumert; C. Gutt; V.P. Shpakov; J.S. Tse; M. Krisch; M. Müller; H. Requardt; D.D. Klug; S. Janssen; W. Press Phys. Rev B, 68 (2003), p. 174301

[36] H. Schober J. Phys. IV, 103 (2003), p. 173

Cité par Sources :

Commentaires - Politique