A molecular dynamics study of ethanol–water hydrogen bonding in binary structure I clathrate hydrate with CO2
Notice bibliographique
Résumé
Guest-host hydrogen bonding in clathrate hydrates occurs when in addition to the hydrophilic moiety which causes the molecule to form hydrates under high pressure-low temperature conditions, the guests contain a hydrophilic, hydrogen bonding functional group. In the presence of carbon dioxide, ethanol clathrate hydrate has been synthesized with 10% of large structure I (sI) cages occupied by ethanol. In this work, we use molecular dynamics simulations to study hydrogen bonding structure and dynamics in this binary sI clathrate hydrate in the temperature range of 100-250 K. We observe that ethanol forms long-lived (>500 ps) proton-donating and accepting hydrogen bonds with cage water molecules from both hexagonal and pentagonal faces of the large cages while maintaining the general cage integrity of the sI clathrate hydrate. The presence of the nondipolar CO(2) molecules stabilizes the hydrate phase, despite the strong and prevalent alcohol-water hydrogen bonding. The distortions of the large cages from the ideal form, the radial distribution functions of the guest-host interactions, and the ethanol guest dynamics are characterized in this study. In previous work through dielectric and NMR relaxation time studies, single crystal x-ray diffraction, and molecular dynamics simulations we have observed guest-water hydrogen bonding in structure II and structure H clathrate hydrates. The present work extends the observation of hydrogen bonding to structure I hydrates.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».