Применение метода газопроницаемости для описания облегченного транспорта в полимерных гибридных материалах, содержащих ионные жидкостистатья

Статья опубликована в журнале из перечня ВАК

Работа с статьей

Прикрепленные файлы


Имя Описание Имя файла Размер Добавлен
1. Полный текст Alentiev2016_BC.pdf 1,9 МБ 25 апреля 2017 [Alentiev]

[1] Алентьев А. Ю. Применение метода газопроницаемости для описания облегченного транспорта в полимерных гибридных материалах, содержащих ионные жидкости // Бутлеровские сообщения. — 2016. — Т. 48, № 12. — С. 60–64. Предложен способ анализа газотранспортных характеристик (коэффициентов проницаемости, диффузии и растворимости) полимерных гибридных материалов, содержащих ионные жидкости (ИЖ), позволяющий в рамках формализма модели двойной сорбции оценить вклады пассивного и облегченного транспорта. Метод основан на выделении вклада пассивного транспорта для невзаимодействующих с ИЖ (Н2, Не, O2, N2, CH4 и др.) газов с помощью известных зависимостей коэффициентов диффузии от кинетического диаметра газов и коэффициентов растворимости от потенциала Леннарда-Джонса. Затем с помощью формальной модели двойной сорбции определяются вклады активного транспорта в коэффициенты диффузии и растворимости для взаимодействующих с ИЖ (СО2 и др.) газов, эффективный коэффициент диффузии между комплексообразующими перенос-чиками, эффективный коэффициент растворимости газа в активной среде и константу равновесия обратимого взаимодействия газа с ИЖ. Определены параметры для пассивного и активного транспорта в полимерных мембранных материалах, полученных на основе сшитых сополимеров, синтезированных в присутствие ИЖ при различных концентрациях (0-52 % масс.). Показано, что полученные ранее экстремальные зависимости коэффициентов проницаемости СО2 от содержания ИЖ в материале объясняются зависимостями эффективного коэффициента диффузии между комплексооб-разующими переносчиками и константы равновесия обратимого взаимодействия СО2 с ИЖ от концентрации ИЖ в материале. Так, при содержании ИЖ от 25 до 37 % масс. константа равновесия постоянна и составляет 44 см Hg-1, при росте концентрации ИЖ от 41 до 52 % масс. константа равновесия уменьшается и составляет 21 см Hg-1. Этот результат подтверждает сделанные ранее предположения о переходе при концентрации ИЖ около 40 % масс. от селективного раствора ИЖ в сетчатом полимере до менее селективного раствора сетчатого полимера в свободной ИЖ. Таким образом, предложенный вариант метода газопроницаемости может быть использован как для установления механизма транспорта газов в мембранах, так и для оценки параметров облегченного транспорта и объяснения закономерностей изменения транспортных параметров от содержания ИЖ в материале.

Публикация в формате сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл скрыть