Unusual hydrogen bonding in water-filled carbon nanotubes

Journal of the American Chemical Society

Volumn 128, Issue 37, 2006, Pages 12090-12097

  Byl, Oleg ^a   Liu, Jin Chen ^a,b   Wang, Yang ^b   Yim, Wai Leung ^c   Johnson, J Karl ^b,d   Yates Jr , John T ^a  

^a UNIVERSITY OF PITTSBURGH   (United States)

^b PA 15260   (United States)

^c UNIVERSITY OF OLDENBURG   (Germany)

^d NATIONAL ENERGY TECHNOLOGY LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

HYDROGEN BONDS; INFRARED RADIATION; NANOSTRUCTURED MATERIALS; POROUS MATERIALS; SPECTROSCOPIC ANALYSIS; STRETCHING; WATER;

ATOMIC LEVEL MODELING; NANOPOROUS MEDIA; SINGLE WALLED CARBON NANOTUBES; VIBRATIONAL SPECTROSCOPY;

CARBON NANOTUBES;

CARBON NANOTUBE; WATER;

ADSORPTION; ARTICLE; ATOM; CHEMICAL STRUCTURE; GEOMETRY; HYDROGEN BOND; LIQUID; POROSITY; REACTION ANALYSIS; SPECTROSCOPY; STRUCTURE ANALYSIS; VIBRATIONAL SPECTROSCOPY;

EID: 33748764682     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja057856u     Document Type: Article

References (62)

1. Gelb, L. D.; Gubbins, K. E.; Radhakrishnan, R.; Sliwinska-Bartkowiak, M. Rep. Prog. Phys. 1999, 62, 1573.
2. Buch, V.; Devlin, J. P. Water in Confining Geometries; Springer: Berlin, New York, 2003.
3. Koga, K.; Gao, G. T.; Tanaka, H.; Zeng, X. C. Nature 2001, 412, 802.
4. Hummer, G.; Rasaiah, J. C.; Noworyta, J. P. Nature 2001, 414, 188.
5. Noon, W. H.; Austrian, K. D.; Smalley, R. E.; Ma, J. P. Chem. Phys. Lett. 2002, 355, 445.
6. Kolesnikov, A. I.; Zanotti, J. M.; Loong, C. K.; Thiyagarajan, P.; Moravsky, A. P.; Loutfy, R. O.; Burnham, C. J. Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 035503.
7. Mashl, R. J.; Joseph, S.; Aluru, N. R.; Jakobsson, E. Nano Lett. 2003, 3, 589.
8. Tanaka, H.; Koga, K. In Water in Confining Geometries; Buch, V., Devlin, J. P., Eds.; Springer: Berlin; New York, 2003; p 151.
9. Bellissent-Funel, M. C. Eur. Phys. J. E. 2003, 12, 83.
10. Maniwa, Y.; Kataura, H.; Abe, M.; Suzuki, S.; Achiba, Y.; Kira, H.; Matsuda, K. J. Phys. Soc. Jpn. 2002, 71, 2863.
11. Maniwa, Y.; Kataura, H.; Abe, M.; Udaka, A.; Suzuki, S.; Achiba, Y.; Kira, H.; Matsuda, K.; Kadowaki, H.; Okabe, Y. Chem. Phys. Lett. 2005, 401, 534.
12. Gordillo, M. C.; Marti, J. Chem. Phys. Lett. 2000, 329, 341.
13. Wang, J.; Zhu, Y.; Zhou, J.; Lu, X. H. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 829.
14. Martí, J.; Gordillo, M. C. Chem. Phys. Lett. 2002, 354, 227.
15. Gordillo, M. C.; Martí, J. Chem. Phys. Lett. 2001, 341, 250.
16. Marti, J.; Gordillo, M. C. Phys. Rev. B 2001, 63, 165430.
17. Mann, D. J.; Halls, M. D. Phys. Rev. Lett. 2003, 90, 195503.
18. Dellago, C.; Naor, M. M.; Hummer, G. Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 105902.
19. Levinger, N. E. Science 2002, 298, 1722.
20. Yui, H.; Guo, Y.; Koyaina, K.; Sawada, T.; John, G.; Yang, B.; Masuda, M.; Shimizu, T. Langmuir 2005, 21, 721.
21. Pimentel, G. C.; McClellan, A. L. The Hydrogen Bond; W.H. Freeman: San Francisco, 1960.
22. Gruenloh, C. J.; Carney, J. R.; Arrington, C. A.; Zwier, T. S.; Fredericks, S. Y.; Jordan, K. D. Science 1997, 276, 1678.
23. Pribble, R. N.; Zwier, T. S. Faraday Discuss. 1994, 229.
24. Pribble, R. N.; Zwier, T. S. Science 1994, 265, 75.
25. Andersson, P.; Steinbach, C.; Buck, U. Eur. Phys. J. D. 2003, 24, 53.
26. Devlin, J. P.; Buch, V. J. Phys. Chem. 1995, 99, 16534.
27. Rowland, B.; Kadagathur, N. S.; Devlin, J. P.; Buch, V.; Feldman, T.; Wojcik, M. J. J. Chem. Phys. 1995, 102, 8328.
28. Devlin, J. P.; Buch, V. J. Phys. Chem. B. 1997, 101, 6095.
29. Tsai, C. J.; Jordan, K. D. J. Phys. Chem. 1993, 97, 5208.
30. Lee, H. M.; Suh, S. B.; Kim, K. S. J. Chem. Phys. 2001, 114, 10749.
31. Fanourgakis, G. S.; Apra, E.; de Jong, W. A.; Xantheas, S. S. J. Chem. Phys. 2005, 122, 134304.
32. Lagutschenkov, A.; Fanourgakis, G. S.; Niedner-Schatteburg, G.; Xantheas, S. S. J. Chem. Phys. 2005, 122, 194310.
33. Stan, G.; Cole, M. W. Surf. Sci. 1998, 395, 280.
34. Byl, O.; Kondratyuk, P.; Forth, S. T.; FitzGerald, S. A.; Chen, L.; Johnson, J. K.; Yates, J. T., Jr. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 5889.
35. Byl, O.; Kondratyuk, P.; Yates, J. T., Jr. J. Phys. Chem. B. 2003, 107, 4277.
36. Yim, W. L.; Byl, O.; Yates, J. T., Jr.; Johnson, J. K. J. Am. Chem. Soc. 2005, 129, 3198.
37. Kuznetsova, A.; Yates, J. T., Jr.; Liu, J.; Smalley, R. E. J. Chem. Phys. 2000, 112, 9590.
38. Simonyan, V. V.; Johnson, J. K.; Kuznetsova, A.; Yates, J. T. J. Chem. Phys. 2001, 114, 4180.
39. Koga, K.; Parra, R. D.; Tanaka, H.; Zeng, X. C. J. Chem. Phys. 2000, 113, 5037.
40. Koga, K.; Gao, G. T.; Tanaka, H.; Zeng, X. C. Physica A 2002, 314, 462.
41. Bai, J.; Su, C. R.; Parra, R. D.; Zeng, X. C.; Tanaka, H.; Koga, K.; Li, J. M. J. Chem. Phys. 2003, 118, 3913.
42. Ghosh, S.; Ramanathan, K. V.; Sood, A. K. Europhys. Lett. 2004, 65, 678.
43. Yim, W. L.; Byl, O.; Yates, J. T., Jr.; Johnson, J. K. J. Chem. Phys. 2004, 120, 5377.
44. Kondratyuk, P.; Wang, Y.; Johnson, J. K.; Yates, J. T., Jr. J. Phys. Chem. B. 2005, 109, 20999.
45. Kondratyuk, P.; Yates, J. T., Jr. Chem. Phys. Lett. 2004, 383, 314.
46. Kondratyuk, P.; Yates, J. T., Jr. Chem. Phys. Lett. 2005, 410, 324.
47. Basu, P.; Ballinger, T. H.; Yates, J. T., Jr. Rev. Sci. Instrum. 1988, 59, 1321.
48. Kuznetsova, A.; Yates, J. T., Jr.; Simonyan, V. V.; Johnson, J. K.; Huffman, C. B.; Smalley, R. E. J. Chem. Phys. 2001, 115, 6691.
49. Mawhinney, D. B.; Naumenko, V.; Kuznetsova, A.; Yates, J. T., Jr.; Liu, J.; Smalley, R. E. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 2383.
50. Scherer, J. R. In Advances in Infrared and Raman Spectroscopy, Clark, R. J. H., Hester, R. E., Eds.; Heyden: London, New York, 1975; Vol. 5, p 149.
51. Nauta, K.; Miller, R. E. Science 2000, 287, 293.
52. Hernandez, J.; Uras, N.; Devlin, J. P. J. Chem. Phys. 1998, 108, 4525.
53. Kresse, G.; Furthmueller, J. Phys. Rev. B. 1996, 54, 11169.
54. Kresse, G.; Furthmueller, J. Comput. Mat. Sci. 1996, 6, 15.
55. Kresse, G.; Hafner, J. Phys. Rev. B. 1993, 47, 558.
56. Kresse, G.; Hafner, J. Phys. Rev. B. 1994, 49, 14251.
57. Allen, M. P.; Tildesley, D. J. Computer Simulation of Liquids; Oxford University Press: New York, 1987.
58. Frenkel, D.; Smit, B. Understanding Molecular Simulation: From Algorithms to Applications; Academic Press: San Diego, CA, 2002.
59. Striolo, A.; Chialvo, A. A.; Gubbins, K. E.; Cummings, P. T. J. Chem. Phys. 2005, 122, 234712.
60. Praprotnik, M.; Janezic, D.; Mavri, J. J. Phys. Chem. A. 2004, 108, 11056.
61. Baroni, S.; Corso, A. D.; Gironcoli, S. d.; Giannozzi, P. http://www. pwscf.org.
62. Rinzler, A. G.; Liu, J.; Dai, H.; Nikolaey, P.; Huffman, C. B.; Rodriguez-Macias, F. J.; Boul, P. J.; Lu, A. H.; Heymann, D.; Colbert, D. T.; Lee, R. S.; Fischer, J. E.; Rao, A. M.; Eklund, P. C.; Smalley, R. E. Appl. Phys. A. 1998, 67, 29.