Anisotropy on the collective dynamics of water confined in swelling clay minerals

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 116, Issue 10, 2012, Pages 2379-2387

  Jimenez Ruiz M ^a   Ferrage, E ^b   Delville, A ^c   Michot, L J ^d  

^a INSTITUT LAUE LANGEVIN   (France)

^b UNIVERSITÉ DE POITIERS   (France)

^c UNIVERSITÉ D'ORLÉANS   (France)

^d Nancy University   (France)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BI-LAYER; BULK WATER; COLLECTIVE DYNAMICS; COLLECTIVE EXCITATIONS; HYDRATION STATE; INTERLAYER SPACES; INTERLAYER WATERS; LOW-ENERGY EXCITATIONS; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; SWELLING CLAY; WAVE NUMBERS;

ANISOTROPY; CLAY MINERALS; MOLECULAR DYNAMICS; SODIUM;

DYNAMICS;

EID: 84858314954     PISSN: 10895639     EISSN: 15205215     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp201543t     Document Type: Article

References (79)

1. Brovchenko, I.; Oleinikova, A. Interfacial and Confined Water; Elsevier: New York, 2008.
2. Michot, L. J.; Villieras, F.; François, M.; Bihannic, I.; Pelletier, M.; Cases, J. M. C. R. Geosci. 2002, 334, 611
3. Bradley, W. F.; Grim, R. E.; Clark, G. F. Z. Kristallogr. 1937, 97, 216
4. Mooney, R. W.; Keenan, A. G.; Wood, L. A. J. Am. Chem. Soc. 1952, 74, 1371
5. Norrish, K. Discuss. Faraday Soc. 1954, 18, 120
6. Bérend, I.; Cases, J. M.; François, M.; Uriot, J. P.; Michot, L. J.; Masion, A.; Thomas, F. Clays Clay Miner. 1995, 43, 324
7. Cases, J. M.; Bérend, I.; François, M.; Uriot, J. P.; Michot, L. J.; Thomas, F. Clays Clay Miner. 1997, 45, 8
8. Sato, T.; Murakami, T.; Watanabe, T. Clays Clay Miner. 1996, 44, 460
9. Sato, T.; Watanabe, T.; Otsuka, R. Clays Clay Miner. 1992, 40, 103
10. Ferrage, E.; Lanson, B.; Sakharov, B. A.; Drits, V. A. Am. Mineral. 2005, 90, 1358
11. Cuadros, J. Am. J. Sci. 1997, 297, 829
12. Ferrage, E.; Lanson, B.; Sakharov, B. A.; Geoffroy, N.; Jacquot, E.; Drits, V. A. Am. Mineral. 2007, 92, 1731
13. Ferrage, E.; Lanson, B.; Michot, L. J.; Robert, J. L. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 4515
14. Cabane, B.; Friedel, J. J. Phys. (Paris) 1971, 32, 73
15. Delville, A. J. Phys. Chem. 1993, 97, 9703
16. Chang, F. R. C.; Skipper, N. T.; Sposito, G. Langmuir 1995, 11, 2734
17. Chang, F. R. C.; Skipper, N. T.; Sposito, G. Langmuir 1997, 13, 2074
18. Ferrage, E.; Lanson, B.; Malikova, N.; Plançon, A.; Sakharov, B. A.; Drits, V. A. Chem. Mater. 2005, 17, 3499
19. Ferrage, E.; Sakharov, B. A.; Michot, L. J.; Delville, A.; Bauer, A.; Lanson, B.; Grangeon, S.; Frapper, G.; Jiménez-Ruiz, M.; Cuello, G. J. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 1867
20. Marry, V.; Turq, P.; Cartailler, T.; Levesque, D. J. Chem. Phys. 2002, 117, 3454
21. Marry, V.; Turq, P. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 1832
22. Boek, E. S.; Coveney, P. V.; Skipper, N. T. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 12608
23. Boek, E. S.; Coveney, P. V.; Skipper, N. T. Langmuir 1995, 11, 4629
24. Smith, D. E. Langmuir 1998, 14, 5959
25. Shroll, R. M.; Smith, D. E. J. Chem. Phys. 1999, 111, 9025
26. Greathouse, J. A.; Storm, E. W. Mol. Simul. 2002, 28, 633
27. Skipper, N. T.; Sposito, G.; Chang, F. R. C. Clays Clay Miner. 1995, 43, 294
28. Skipper, N. T.; Refson, K.; McConnell, J. D. C. J. Chem. Phys. 1991, 94, 7434
29. Sposito, G.; Park, S. H.; Sutton, R. Clays Clay Miner. 1999, 47, 192
30. Young, D. A.; Smith, D. E. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 9163
31. Rinnert, E.; Carteret, C.; Humbert, B.; Fragneto-Cusani, G.; Ramsay, J. D. F.; Delville, A.; Robert, J. L.; Bihannic, I.; Pelletier, M.; Michot, L. J. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 23745
32. Cebula, D. J.; Thomas, R. K.; White, J. W. Clays Clay Miner. 1981, 29, 241
33. Poinsignon, C.; Estrade-Schwarzckopf, J.; Conard, J.; Dianoux, A. J. Proceedings International Clay Conference Denver, 1985; Schultz, L. G.; Van Olphen, H.; Mumpton, F. A., Eds.; The Clay Minerals Society: Bloomington, IN, 1987; p 284.
34. Tuck, J. J.; Hall, P.; Hayes, M. H. B.; Ross, D. K.; Poinsignon, C. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1984, 80, 309
35. Tuck, J. J.; Hall, P.; Hayes, M. H. B.; Ross, D. K.; Hayter, J. K. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1985, 81, 833
36. Poinsignon, C. Solid State Ionics 1997, 97, 399
37. Swenson, J.; Bergman, R.; Howells, W. S. J. Chem. Phys. 2000, 113, 2873
38. Swenson, J.; Bergman, R.; Longeville, S. J. Chem. Phys. 2001, 115, 11299
39. Mamontov, E. J. Chem. Phys. 2004, 121, 9193
40. Malikova, N.; Cadene, A.; Marry, V.; Dubois, E.; Turq, P.; Zanotti, J.-M.; Longeville, S. Chem. Phys. 2005, 317, 226
41. Malikova, N.; Cadene, A.; Marry, V.; Dubois, E.; Turq, P. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 3206
42. Skipper, N. T.; Lock, P. A.; Tililoye, J. O.; Swenson, J.; Mirza, Z. A.; Howells, W. S.; Fernandez-Alonso, F. Chem. Geol. 2006, 230, 182
43. Michot, L. J.; Delville, A.; Humbert, B.; Plazanet, M.; Levitz, P. J. Phys. Chem. C. 2007, 111, 9818
44. Malikova, N.; Cadene, A.; Dubois, E.; Marry, V.; Durand-Vidal, S.; Turq, P.; Breu, J.; Longeville, S.; Zanotti, J. M. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 17603
45. Burdallo, H. N.; Aldrifge, L. P.; Churchman, G. J.; Gates, W. P.; Telling, M. T. F.; Kiefer, N.; Fouquet, P.; Setdel, T.; Kimber, S. A. J. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 13982
46. Malikova, N.; Longeville, S.; Zanotti, J. M.; Dubois, E.; Marry, V.; Turq, P.; Ollivier, J. Phys. Rev. Lett. 2008, 101, 265901
47. Chakrabarty, D.; Gautam, S.; Mitra, S.; Gil, A.; Vicente, M. A.; Mukhopadhyay, R. Chem. Phys. Lett. 2006, 426, 296
48. Price, D. L. Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 1997, 2, 477
49. Price, D. L.; Saboungi, M. L.; Bermejo, F. J. Rep. Prog. Phys. 2003, 66, 407
50. Teixeira, J.; Bellissentfunel, M. C.; Chen, S. H.; Dorner, B. Phys. Rev. Lett. 1985, 54, 2681
51. Petrillo, C.; Sacchetti, F.; Dorner, B.; Suck, J. B. Phys. Rev. E 2000, 62, 3611
52. Bermejo, F. J.; Alvarez, M.; Bennington, S. M.; Vallauri, R. Phys. Rev. E 1995, 51, 2250
53. Sette, F.; Ruocco, G.; Krisch, M.; Masciovecchio, C.; Verbeni, R.; Bergmann, U. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 83
54. Rahman, A.; Stillinger, F. H. Phys. Rev. A 1974, 10, 368
55. Ricci, M. A.; Rocca, D.; Ruocco, G.; Vallauri, R. Phys. Rev. A 1989, 40, 7226
56. Bosse, J.; Jacucci, G.; Ronchetti, M.; Schirmacher, W. Phys. Rev. Lett. 1986, 57, 3277
57. Montfrooij, W.; Westerhuijs, P.; Dehaan, V. O.; Deschepper, I. M. Phys. Rev. Lett. 1989, 63, 544
58. Enciso, E.; Almarza, N. G.; Dominguez, P.; Gonzalez, M. A.; Bermejo, F. J. Phys. Rev. Lett. 1995, 74, 4233
59. Campa, A.; Cohen, E. G. D. Phys. Rev. Lett. 1988, 61, 853
60. Enciso, E.; Almarza, N. G.; González, M. A.; Bermejo, F. J.; Fernández-Perea, R.; Bresme, F. Phys. Rev. Lett. 1998, 81, 4432
61. Fernández-Perea, R.; Bermejo, F. J.; Martínez, J. L.; Enciso, E.; Verkerk, P. Phys. Rev. E 1999, 59, 3212
62. Criado, A.; Bermejo, F. J.; Garciahernandez, M.; Martínez, J. L. Phys. Rev. E 1993, 47, 3516
63. Sacchetti, F.; Orecchini, A.; Cunsolo, A.; Formisano, F.; Petrillo, C. Phys. Rev. B 2009, 80, 024306
64. Michot, L. J.; Bihannic, I.; Pelletier, M.; Rinnert, E.; Robert, J.-L. Am. Mineral. 2005, 90, 166
65. Pelletier, M.; Michot, L. J.; Humbert, B.; Barres, O.; D'Espinose de la Callerie, J. B.; Robert, J. L. Am. Mineral. 2003, 88, 1801
66. Ferrage, E.; Martin, F.; Petit, S.; Pejo-Soucaille, S.; Micoud, P.; Fourty, G.; Ferret, J.; Salvi, S.; de Parseval, P.; Fortuné, J. P. Clay Miner. 2003, 38, 141
67. Fan, Y.; Solin, S. A.; Kim, H.; Pinnavaia, T. J.; Neumann, D. A. J. Chem. Phys. 1992, 96, 7064
68. Wada, N.; Kamitakahara, W. A. Phys. Rev. B 1991, 43, 2391
69. Schmalzl, K.; Wallacher, D.; Koza, M. M.; Rheinstadter, M.; Strauch, D.; Knorr, K. Eur. Phys. J.-Spec. Top. 2007, 141, 117
70. Donetti, L.; Gámiz, F.; Roldan, J. B.; Godoy, A. J. Appl. Phys. 2006, 100, 013701
71. Allen, M. P. Tildesley, D. J. Computer Simulation of Liquids; Clarendon Press: Oxford, 1994.
72. Cygan, R. T.; Liang, J. J.; Kalinichev, A. G. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 1255
73. Verkerk, P. J. Phys.: Condens. Matter 2001, 13, 7775
74. Hansen, J. P.; McDonald, I. R. Theory of Simple Liquids; Academic Press: London, 1990.
75. Squires, G. L. Introduction to the theory of Thermal Neutron Scattering; Dover publications, Inc.: Mineola, NY, 1978.
76. Schoen, M.; Cushman, J. H.; Diestler, D. J.; Dhykerd, C. L., Jr. J. Chem. Phys. 1988, 88, 1394
77. Porion, P.; Al-Mukhtar, M.; Faugère, A. M.; Pellend, R. J. M.; Meyer, S.; Delville, A. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 4012
78. Porion, P.; Rodts, S.; Al-Mukhtar, M.; Faugère, A. M.; Delville, A. Phys. Rev. Lett. 2001, 87, 208302
79. Bellissent-Funel, M. C.; Chen, S. H.; Zanotti, J. M. Phys. Rev. E 1995, 51, 4558