Umeå universitets logga

umu.sePublikationer
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Temperature-resolved nanoscale hydration of a layered manganese oxide
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Kemiska institutionen.ORCID-id: 0000-0002-0118-8207
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Kemiska institutionen.
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Kemiska institutionen.ORCID-id: 0000-0003-3927-6197
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Kemiska institutionen.ORCID-id: 0000-0003-4954-6461
2023 (Engelska)Ingår i: Physical Chemistry, Chemical Physics - PCCP, ISSN 1463-9076, E-ISSN 1463-9084, Vol. 25, nr 26, s. 17352-17359Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Water films captured in the interlayer region of birnessite (MnO2) nanosheets can play important roles in biogeochemical cycling, catalysis, energy storage, and even atmospheric water harvesting. Understanding the temperature-dependent loadings and properties of these interlayer films is crucial to comprehend birnessite reactivity when exposed to moist air and temperature gradients. Using vibrational spectroscopy we show that birnessite intercalates one water (1W) monolayer at up to ∼40 °C, but that loadings decrease by half at up to 85 °C. Our results also show that the vibrational properties of intercalated water are unaffected by temperature, implying that the hydrogen bonding network of water remains intact. Using molecular simulations, we found that the lowered water storage capacity at high temperatures cannot be explained by variations in hydrogen bond numbers or in the solvation environments of interlayer K+ ions initially present in the interlayer region. It can instead be explained by the compounded effects of larger evolved heat, as inferred from immersion energies, and by the larger temperature-driven mobility of water over that of K+ ions, which are electrostatically bound to birnessite basal oxygens. By shedding new light on the temperature-driven intercalation of water in a nanolayered mineral, this study can guide future efforts to understand the (geo)chemical reactivity of related materials in natural and technological settings.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Royal Society of Chemistry, 2023. Vol. 25, nr 26, s. 17352-17359
Nationell ämneskategori
Fysikalisk kemi
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:umu:diva-212084DOI: 10.1039/d3cp01209cISI: 001014283000001PubMedID: 37347119Scopus ID: 2-s2.0-85163842332OAI: oai:DiVA.org:umu-212084DiVA, id: diva2:1782812
Forskningsfinansiär
Vetenskapsrådet, 2020-04853Vetenskapsrådet, 2018-05973Forskningsrådet Formas, 2022-01246Tillgänglig från: 2023-07-17 Skapad: 2023-07-17 Senast uppdaterad: 2023-07-17Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(2321 kB)138 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 2321 kBChecksumma SHA-512
09adacfbfa3d0ec9b70462c82ac81a60c9eedb3a05f8b5357ad64f985ddfa39fcdb88b00b89e90119d3655fd8bc2f2bd46af70f4e6bc1184af4aeac93d20d1b5
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltextPubMedScopus

Person

Luong, N. TanHolmboe, MichaelBoily, Jean-Francois

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Luong, N. TanHolmboe, MichaelBoily, Jean-Francois
Av organisationen
Kemiska institutionen
I samma tidskrift
Physical Chemistry, Chemical Physics - PCCP
Fysikalisk kemi

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 139 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

doi
pubmed
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
pubmed
urn-nbn
Totalt: 492 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf