Селективный перенос неорганических газов и С1-С4 углеводородов в кремнийуглеводородных эластомерах на основе винилаллилдиметилсилана

• Автор: Ким Тэк-Чжун
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 143 с. : ил

Практическая значимость работы заключается в возможности использования полученных зависимостей параметров селективного переноса от структуры эластомера с целью создания мембранных материалов для разделения смесей газов и низших углеводородов с преимущественной проницаемостью по органическому компоненту. Найденные температурные зависимости проницаемости, диффузии и растворимости газов и С1С4 углеводородов важны для разработки процессов разделения при повышенных температурах. Корреляционные соотношения, полученные в работе, позволяют прогнозировать параметры проницаемости углеводородов в новых эластомерах различной структуры. Апробация работы. Основные результаты работы были доложены на научной конференции ИНХС апрель , научных сессиях МИФИ январь , январь , международной научной конференции Евромембраны июнь , Бельгия. Работа состоит из трех основных частей. В обзоре литературы изложены теоретические основы селективного газопереноса в полимерных мембранах, обсуждены известные экспериментальные методы измерения параметров газопроницаемости полимеров и методы расчета коэффициентов диффузии. Кроме того, представлены основные известные закономерности переноса неорганических газов и углеводородов в полимерах, обсуждены особенности процессов проницаемости в сшитых полимерах. Раздел диссертации, посвященный экспериментальным методам охватывает объекты и физикохимические методы исследования образцов полимеров, демонстрирует результаты физикохимической характеристики образцов, описывает установку для измерения коэффициентов проницаемости и диффузии, их температурных параметров и методику проведения эксперимента. ВАДМС и сополимеров ВАДМС с ВТМС влияние степени сшивки ПВАДМС и состава сополимера па параметры селективного газопереноса влияние физикохимических свойств молекул пенетранта на параметры переноса корреляционный подход взаимосвязь химической структуры полимеров и их газоразделительных свойств. Заключают диссертацию выводы, список цитируемой литературы и приложение, содержащее дополнительный иллюстративный и экспериментальный материал. II. ПЛ. Современные представления о переносе газов через полимерные материалы основаны на феноменологическом и микроскопическом подходах к описанию процессов кинетики диффузии и термодинамики растворения низкомолекулярных веществ в полимерах с привлечением данных о сгруктурных особенностях и физическом состоянии полимерного вещества . Движущей силой газопереноса через полимерную мембрану является разность химических потенциалов диффундирующего вещества. Перенос диффузанта обусловлен наличием перепада концентраций, давлений или температуры по обе стороны мембраны. Перенос низкомолекулярного вещества через полимерную мембрану представляет собой сложный процесс, включающий сорбцию и растворение вещества на входной поверхности, его миграцию через объемную фазу к противоположной поверхности за счет активированной диффузии и десорбцию вещества с этой поверхности. Этот процесс определяется как диффузионная растворимость и характизуется коэффициентом проницаемости Р, диффузии и растворимост и 5. Основной для расчета величин Р, О и 5 являются феноменологические представления теории диффузии 5, 9. В случае одномерной диффузии в изотропной среде скорость переноса диффундирующего вещества через сечение единичной площади прямо пропорциональна градиенту концентрации в направлении, нормальном к плоскости сечения. Это выражение характеризует зависимость потока вещества от градиента его концентрации в стационарном состоянии. Согласно уравнению 1, коэффициент диффузии является мерой скорости устранения неравномерности распределения диффундирующего вещества внутри полимерной системы. Л площадь мембраны, см . Уравнения 1 и 2 являются теоретической основой определения диффузионных параметров в процессе экспериментальных исследований. Для расчета коэффициентов диффузии уравнения 1 и 2 решаются с заданными граничными и начальными условиями. Известны решения для граничных условий первого, второго, третьего рода при различных начальных условиях в конечной и бесконечной среде, для тел известной геометрии пластина, сфера, цилиндр и т.