Термодинамика процесса быстрого расширения сверхкритического раствора диоксид углерода-полиизобутилен

• Автор: Гильмутдинов, Ильфар Маликович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 135 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ7.

Введение
ГЛАВА I. Экспериментальные и теоретические методы исследования процесса измельчения и модификации материалов.

1.1 Экспериментальные методы получения субмикронных и наночастиц.

1.1.1 Традиционные методы измельчения материалов.

1.1.2 Современные методы получения субмикронных и наночастиц.

1.1.3 Сверхкритические методы диспергирования (SAS, GAS, RESS, 22 PGSS, DELOS, ASES).

1.1.4 Способы модификации наночастиц.

1.2. Математические модели процесса диспергирования полимеров с

использованием сверхкритических флюидов.

1.3 Фазовое равновесие в системе сверхкритический флюид - 57 полимер.
1.4 Задачи диссертации
Выводы
ГЛАВА II. Описание экспериментальных установок, методик получения и анализа частиц.
2.1 Экспериментальная установка до 40 МПа и низким расходом для получения микрочастиц.
2.1.1 Фильтр-осушитель.
2.1.2 Насытитель.
2.1.3 Устройство расширения.
2.1.4 Камера расширения.
2.1.5 Системы измерения и поддержания температуры.
2.1.6 Система создания и поддержания давления.
2.2 Методика получения микрочастиц.
2.3 Экспериментальная установка до 60 МПа с высоким значением расхода для получения и модификации субмикронных и наночастиц

КЕББ-КЮ.
2.3.1. Теплообменник охлаждения СОг и охлаждающая ванна.
2.3.2. Насос высокого давления СОг П-серии.
2.3.3. Электронагреватель сверхкритического растворителя.
2.3.4. Насытитель со смотровым окошком
2.3.5. Устройство расширения.
2.3.6. Система контроля и защиты.
2.3.7 Интерфейс контроля процесса.
2.3.8. Методика получения и модификации субмикронных и
наночастиц полимеров на установке КЕББ-ЮО.
2.4 Методика анализа размеров и дисперсности частиц полимеров.
2.5 Результаты пробных измерений.
2.6 Оценка погрешности измерений
Выводы -
ГЛАВА III. Результаты исследований диспергирования и модификации полиизобутилена методом быстрого расширения сверхкритических растворов СО2 — полиизобутилен.

3.1 Быстрое расширение сверхкритического раствора диоксид 81 углерода - поли изобутилен в атмосферные условия.
3.2 Быстрое расширение сверхкритического раствора диоксид 88 углерода - полиизобутилен в водную среду.
3.3 Быстрое расширение сверхкритического раствора диоксид 90 углерода — полиизобутилен в водный раствор NaCl.
3.4 Влияние режимных параметров процесса RESS на размер и 91 дисперсность частиц полиизобутилена.
Выводы
ГЛАВА IV. Математическая модель процесса быстрого расширения сверхкритических растворов полимеров.
4.1 Описание процессов гидродинамики в потоке сверхкритический флюид - полимер, расширяющегося в канале постоянного сечения.

4.2 Описание процессов зародышеобразования и роста частиц в 99 потоке сверхкритический флюид - полимер, расширяющегося в
канале постоянного сечения.
4.3 Описание фазового равновесия в системе сверхкритический 102 флюид - полимер.
4.4 Алгоритм решения математической модели.
4.5 Результаты моделирования.
Выводы
Заключение
Основные выводы диссертации
Литература
ПРИЛОЖЕНИЯ

селективности процессов. Кроме того, в-ряде случаев перечисленные способы предполагают дополнительную тепловую нагрузку на материал, которая обусловлена низким- давлением пара ряда, интеркалирующих компонентов (например, металлов), концентрационным пороговым эффектом ингеркалирования или кинетическими затруднениями« массопереноса. Указанные недостатки затрудняют использование известных способов интеркалирования в промышленных масштабах и превращают задачу внедрения в наноструктуры атомов, ионов или молекул в центральную проблему наноразмерных технологий.
Решением этой проблемы может стать известный и хорошо изученный метод модификации структуры и свойств твердых тел - метод легирования материалов пучками ускоренных частиц [35-37]. Этот метод внедрения примесных атомов (метод ионной имплантации) давно стал традиционным и высокоэффективным способом управления свойствами полупроводников, что, в свою очередь, обеспечило быстрый прогресс полупроводниковой электроники и микроэлектроники. К его преимуществам относятся высокая воспроизводимость, локальность и точность имплантации, а также возможность введения в заданных количествах практически любой примеси.
Новые наноматериалы, состоящие из углеродных нанотрубок или нановолокон, декорированных наночастицами металлов (например, платины или палладия), перспективны для применения в качестве химических сенсоров, сорбентов водорода, электрокатализаторов топливных элементов. В работе [38] сообщается о получении углеродных нановолокон с наночастицами палладия на поверхности при помощи электроспиннинга (е1еМго$р'тпЪ^) и последующей термообработки.
Для синтеза углеродных нановолокон с наночастицами Рё авторы. [38] модифицировали методику следующим образом. Они добавили в раствор полимерного прекурсора (полиакрилонитрила) хлорид палладия. Полученные нановолокна стабилизировали термообработкой на воздухе (280°С, 1 час). Стабилизация на воздухе— важный шаг для превращения органических