Mobility and adsorption of copper complexes on aluminas: an esr study

Istituto di Chimica Fisica, Università di Firenze ; 50121 Firenze, Italy.

Abstract

[Math] and Cu (NH₃)₅ (H₂O)^{2 +} complexes were used as paramagnetic probes for the study of mobility and freezing properties of water adsorbed on narrow-pore and wide-pore aluminas. Part of the metal complexes were located near the surface in the Stern layer. The liquid in this region was strongly immobilized. Decreasing immobilization of the spin probes was observed as a function of the distance from the surface up to ~ 3 nm (Gouy-Chapman layer). Water involved in this zonedid not crystallize upon cooling and ice segregation temperatures in the water-ammonia mixture were higher than expected possibly because of a gradient of NH₃ concentration from the surface. Beyond the Gouy-Chapman layers, almost the same properties as in bulk liquids were observed.

Résumé

Les complexes [Math] et Cu (NH₃)₅(H₂O) ²⁺ ont été utilisés comme sondes paramagnétiques pour l'étude des propriétés de mobilité et de congélation de l'eau et des mélanges d'eau adsorbés sur les alumines à pores larges et à pores étroits. Une partie des complexes métalliques était localisé près de la surface dans la couche de Stern. Le liquide dans cette région était fortement immobilisé. Une immobilisation décroissante a été observée en fonction de la distance depuis la surface jusqu'à 3 nm (couche de Gouy- Chapman). L'eau dans cette zone ne cristallisait pas en refroidissant et la température de ségrégation de la glace dans le mélange eau- ammoniaque était plus élevée que ce qu’on s'attendait, probablement à cause du gradient de concentration de NH₃ venant de la surface. Au delà des couches de Gouy-Chapman les propriétés du liquide tridimensionnel ont été observées presque exactement.