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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
김주혁 (강원대학교 자연과학대학 지질학과) 이진용 (강원대학교 자연과학대학 지질학과) 권기덕 (강원대학교 자연과학대학 지질학과)
저널정보
한국광물학회 한국광물학회지 한국광물학회지 제32권 제3호
발행연도
2019.1
수록면
151 - 162 (12page)

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이 논문의 연구 히스토리 (5)

2020

토도로카이트 터널 양이온 및 물분자 구조 규명
김주혁 ,  권기덕 대한지질학회 학술대회 2020.10 학술대회자료

2019

고전분자동력학 시뮬레이션을 이용한 토도로카이트 내부 양이온 구조 연구
김주혁 ,  권기덕 대한지질학회 학술대회 2019.10 학술대회자료
분자동력학을 통한 토도로카이트 연구
김주혁 ,  권기덕 한국암석학회 학술발표회 논문집 2019.05 학술대회자료
토도로카이트 내 Mg<sup>2+</sup> 배위구조에 대한 고전분자동력학 연구
김주혁 ,  이진용 ,  권기덕 한국광물학회지 2019.01 학술저널

2018

터널구조 토도로카이트 광물 내부의 양이온 구조에 대한 분자동력학 연구
김주혁 ,  A ,  ic G. Newton 외 1명 대한지질학회 학술대회 2018.10 학술대회자료

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토도로카이트(todorokite)는 $3{\times}3$ 망간 팔면체로 이루어진 상대적으로 큰 나노공극(nanopore)을 가지는 터널구조의 산화망간광물로 나노공극에 다양한 양이온 함유가 가능하기 때문에 금속이온 거동에 큰 역할을 할 수 있다. 주로 결정도가 낮고 다른 산화망간광물들과 함께 집합체로 발견되어 나노 공극 내부 양이온의 배위(coordination)구조는 실험만으로 여전히 규명하기 매우 어렵다. 이번 논문에서는 고전분자동력학(classical molecular dynamics, MD) 시뮬레이션을 이용하여 토도로카이트 터널에 함유된 $Mg^{2+}$ 이온의 배위구조에 대한 연구결과를 처음으로 소개한다. 기존 실험에서는 토도로카이트 내부에 함유된 $Mg^{2+}$가 공극의 중앙에 우세하게 자리한다고 알려져 있다. MD 시뮬레이션 결과, $Mg^{2+}$ 이온의 약 60 %가 나노공극의 중앙에 위치하지만, 약 40 %의 $Mg^{2+}$는 광물의 표면에 해당하는 공극의 코너에 위치하였다. 공극 중앙의 $Mg^{2+}$는 수용액에서처럼 물 분자와 6배위수를 보였다. 공극 코너의 $Mg^{2+}$ 역시 6배위수를 보였는데, 물 분자 이외에도 망간 팔면체 표면 산소와 배위를 보였다. $Mg^{2+}$ 이온의 동적 거동을 파악하기 위해 계산한 평균 제곱 변위(mean squared displacement) 결과에서는, 수용액 벌크(bulk) 상태에서 갖는 물 분자와 양이온의 동적 성질이 토도로카이트 1D 나노공극에서는 유지되지 못하고 잃어버리는 것을 확인할 수 있었다.
#토도로카이트 #나노공극 #고전분자동력학 시뮬레이션 #마그네슘

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