О нас
Новости
Исследования
Сотрудники
Публикации
Сотрудничество
Гранты
Патенты
Контакты
Ссылки
ИНХС РАН
 

Rambler's Top100

Сорбция газов и паров в стеклообразных полимерах

Разработана теория кооперативной полимолекулярной сорбции молекул, способных к специфическим взаимодействиям, в стеклообразных полимерах. Теория позволила впервые описать изотермы сорбции в политриметилсилилпропине (ПТМСП)– перспективном мембранном материале для органофильной первапорации и нанофильтрации неводных сред. Развитая модель в частных случаях сводится к моделям Изинга и БЭТ. Модель была использована для аппроксимации изотерм сорбции ряда одноатомных спиртов (метанол-бутанол, изопропанол) в ПТМСП. Достигнуто очень хорошее описание литературных и собственных экспериментальных данных, а полученные величины параметров имеют ясный физический смысл. Применимость модели не ограничена полимерными сорбентами, а распространяется на другие микропористые материалы.

Впервые изучена сорбция спиртов в ПТМСП с одновременным измерением набухания полимера. Показано, что для всех изученных сорбатов имеется характерная пороговая активность, с которой начинается набухание. При переходе от метанола к пропанолу пороговая активность смещается в сторону меньших величин. Анализ изотерм сорбции и набухания показал, что S-образный участок изотермы сорбции завершается по достижении пороговой активности набухания и может быть связан с заполнением микропустот полимера. Это позволило оценить из сорбционных данных величины неотрелаксированного свободного объема и эффективной плотности полимера.

Работа по ПТМСП проводится в тесном контакте с лабораторией синтеза селективно-проницаемых полимеров (№ 23), где с использованием различных каталитических систем (TaCl5, TaCl5/Al(i-Bu)3, NbCl5 и др.) разрабатываются методы синтеза ПТМСП с различной ММ и ММР, микроструктурой цепи и т.д. Это позволило гибко варьировать мембранные свойства ПТМСП (сорбционно-транспортные свойства, вязкость формовочных растворов и т.д.). Так, на основании данных по сорбции газов до 120 атм (He, N2, Ar, CO2, CH4, C2H6, C3H8) было впервые показано, что в зависимости от условий синтеза доля неотрелаксированного свободного объема в ПТМСП и общая сорбция может изменяться в 3 раза (параметр лэнгмюровской сорбционной емкости модели двойной сорбции  для N2 может принимать значения от 25 до 75 см3/см3).

Все права защищены © 2005-2018 Лаборатория Полимерных Мембран
Лаборатория Полимерных Мембран