WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Прогнозирование транспортных свойств стеклообразных полимеров: ролъ химической сfруктуры и свободного объема

На nравах рукописи

Алентьев Александр Юрьевич

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ТРАНСПОРТНЫХ СВОЙСТВ

СТЕКЛООБРАЗНЫХ ПОЛИМЕРОВ: РОЛЪ ХИМИЧЕСКОЙ

СfРУКТУРЫ И СВОБОДНОГО ОБЪЕМА

05.17.18 -Мембраны и мембранная технолоmя.

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора хнмичесхих наук Москва- 2003 www.sp-department.ru Работа выполнена в Ордена Трудового Красного Знамени Институте нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук Официальные оппоненты: академик РАН, доктор физико­ матемаmческих наук, профессор Хохлов Алексей Ремович доктор химических наук, профессор Тепляков Владимир Васильевич доктор химических наук, профессор Лекадский Андрей Александрович Ведущая организация: ЗАО Научно-технический центр «Владипор».

Защита диссертации состоится «2 >>октября 2003 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д в Инсmтуте нефтехимического 002.234. синтеза им. А.В. Топчиева РАН по адресу: ГСП-1, Москва, 119991, Ленинский проспект, 29, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Инсmтута нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН Автореферат разослан « 1 » сентября 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, 'd кандидат химических наук Сорокина Е.Ю.

11#~ www.sp-department.ru Актуальность проблемы полимеров представляется одной из важных задач современной науки о полимерах. Практический интерес к ней связан с широким применением полимерным материалам, отличаются большим разнообразием. Полимерные должны обладать барьерными свойствами, в то время как материалы, используемые для производства газоразделительных мембран, должны, мембранных, так и барьерных материалов не удовлетворяют предъявляемых мембранного материаловедения сдерживается, в основном, тем, что пока не характеристик полимеров. В результате используемый случайный поиск новых мембранных и барьерных материалов крайне неэффективен, сопряжен с большими затратами времени и ресурсов и, как правило, не приводит к желаемым результатам.

Между тем, ситуация, сложившаяся сегодня и, в еще большей степени, существенный прогресс как в эмпирических предсказаниях транспортных относительно простых и физически содержательных моделей структуры мембранных материалов и трансnорта в них. Этим вопросам и посвящена данная работа.

Состояние проблемы.

В настоящее время накоплено большое количество информации, позволяюшей устанавливать связь транспортных параметров аморфных растворимости, энергии активации и селективности газоразделения) как с их химической структурой, так и с их физическими свойствами, а также со свойствами газов. Прямые предсказания транспортных свойств полимеров по продемонстрировали принципиальную возможность такого подхода. Однако наиболее простые аддитивные методы ограничены набором исследованных структур, мало дают для понимания механизма транспорта и принципиально требуемым практикой транспортным параметрам. В то же время, бурно развивающиеся методы атомистического моделирования требуют большого компьютерного времени, пока еще недостаточно точны, и, фактически, сегодня все еще зависят от эксперимента для уточнения и подтверждения транспорта наиболее распространенным подходом для оценки транспортных параметров полимеров является поиск корреляционных связей со свойствами полимеров и газов. Задача такого поиска усложняется тем, что транспортные представляют собой многомерную поверхность отклика нескольких, не применямы лишь на ограниченном массиве данных.

Существует необходимость в разработке таких новых подходов к прогнозированию транспортных свойств nолимеров, которые вовлекали бы в материалов (свободный объем и его распределение по размерам, доступный протекающих в плотных областях полимерной матрицы, и.т.д.).

Цель работы. Целью данной работы явилось систематическое изучение связи химического строения, свободного объема и транспортных nараметров прогнозирования на этой основе свойств новых мембранных материалов.

для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

экспериментальное исследование транспорта газов и свободного полинафтилимидах, nерфторированных nолимерах, nолифениленоксидах;

стеклообразных аморфных полимеров;

разработка новых методов nрогнозирования трансnортных свойств аморфных стеклообразных nолимеров;

стеклообразных nолимеров с разной наноструктурой.

Научная новизна работы - исследованы трансnортные параметры новых rомо- и сололимеров для структурно родственных рядов, проанализировано влияние химической структуры nолимеров на их транспортные свойства;

- предложены новые аддитивные методы, nозволяющие с высокой стеклообразных полимеров;

транспортных nараметров аморфных nолимеров (компенсационный эффект и парные корреляции);

- показано, что связь проницаемости и селективности полимеров является прямым следствием вьшолнимости теории свободного объема при диффузии;

предложена модель, связывающая акmвационные барьеры (энергии стеклообразных полимерах (размером и концентрацией элементов свободного объема); данная модель указывает на взаимосвязь параметров моделей свободного объема и активированной диффузии.

Практическая значимость работы:

- создана периодически обновляемая База данных, зарегистрированная в Информреrистре РФ, которая на сегодняшний день содержит транспортные параметры для 700 аморфных стеклообразных гомополимеров и 26 газов, что позволяет анализировать потенциальные мембранные (или барьерные) материалы для любого типа практических задач газопереноса;

разработаны новые аддитивные методы предсказания транспортных свойств аморфных стеклообразных полимеров, которые могут успешно применяться для оценки транспортных параметров новых полимеров (еще не изученных и даже не синтезированных), что должно существенно облегчить направленный поиск мембранных и барьерных материалов;

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в ведущих полимерных и мембранных научных журналах (Мacromolecules, J. Membr.

и др.), а также в тезисах научных докладов. Список публикаций Sci, nриводится в конце автореферата.

мембранам и мембранной технологии Ravello-99 (Равелло, Италия, 1999), мембранной технологии (III, Энсхеде, Нидерлапды, 1997), (IV, Лёвен, Бельгия, 1999), (V, Иерусалим, Израиль, 2000), 41-м Международном микросимпозиуме по полимерам и полимерным мембранам (Прага, Чехия, 2001), моделированию «Молекулярный порядок и подвижность в полимерных системах» (Санкт­ Петербург, Всероссийских конференциях «Мембраны-98» (Москва, конференциях «Структура и динамика молекулярных систем» Яльчик - 1998, На защиту выносятся следующие основные положения диссертации:

На основании химической структуры мономерного звена можно с стеклообразных полимеров.

На основе простой модели свободного объема и парных корреляций транспортных параметров удалось объяснить положение облака точек на диаграммах Робсона, связывающих проницаемость и селективность разных газов в полимерах.

Свободный объем в полимерах имеет бимодалъное распределение по размерам, причем более крупные микрополости достигают диаметров до 12Расстояние между соседними микропустотами определяет длину энергии активации диффузии.

введения, 5 глав (85 рис., 97 таб.), выводов и списка литературы (223 наим.).

Во введении обосновывается постановка задачи и формулируется цель исследования.

Первая глава представляет собой обзор литературы и состоит из трех диффузии, свободного объема и комбинированные модели. Во второй части преимущества и недостатки различных корреляционных подходов. В третьей полимера (мономерного звена) на его транспортные параметры. При этом аддитивных методов предсказания транспортных свойств полимеров.

Вторая глава содержит описание объектов и методов исследования.

Транспортные параметры полимеров были изучены экспериментально с помощью масс-спектрометрической методики. Масс-спектрометр служил полимерную пленку (мембрану). Коэффициент проницаемости рассчитывали селективность nроницаемости и диффузии, в основном, определяется толщиной и упаковкой «стеною>.

полимеров продемонстрировало высокие коэффициенты проницаемости и диффузии, низкие энергии активации проницаемости и диффузии и большие размеры элементов свободного объема. Обнаруженные свойства открывают материалов.

Экспериментальные исследования транспортных свойств ряда полиимидов показало, что относительная гибкость цепи в сочетании с наличием групп в основной цепи является элементом дизайна, полимеров такого дизайна на диаграмме Робеона оказывается выше т.н.





Похожие работы:

«Гришин Сергей Викторович Программная система для преобразования частоты кадров цифровых видео сигналов 05.13.11 – Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва – 2009 Работа выполнена на кафедре автоматизации систем вычислительных комплексов факультета вычислительной математики и кибернетики Московского государственного университета...»

«Федотов Илья Валерьевич Микроструктурированные световоды для генерации перестраиваемых по частоте сверхкоротких лазерных импульсов и элементов волоконно-оптических сенсоров Специальность 01.04.21 — лазерная физика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва 2011 Работа выполнена на кафедре общей физики и волновых процессов физического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова Научный...»

«Мельников Андрей Владимирович АНАЛИЗ РИСКОВ ЭКСПЛУАТАЦИИ ОБЪЕКТОВ ДОБЫЧИ И ПОДГОТОВКИ ГАЗА НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА (НА ПРИМЕРЕ БОВАНЕНКОВСКОГО НГКМ) Специальность 05.26.02 Безопасность в чрезвычайных ситуациях в нефтяной и газовой промышленности Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва - 2009 Работа выполнена в Обществе с ограниченной ответственностью Научноисследовательский институт природных газов и газовых технологий –...»

«УДК 530.1 Тарасов Василий Евгеньевич МОДЕЛИ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ С ИНТЕГРО-ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЕМ ДРОБНОГО ПОРЯДКА Специальность 01.04.02 Теоретическая физика Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук Москва-2011 Работа выполнена в Научно-исследовательском институте ядерной физики имени Д.В. Скобельцина,...»

«Воронина Юлия Сергеевна РЕГУЛЯРИЗАЦИЯ И ПЕРЕНОРМИРОВКА ДАВЛЕНИЯ КАЗИМИРА Специальность 01.04.02 Теоретическая физика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва – 2013 Работа выполнена на кафедре квантовой теории и физики высоких энергий физического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова. доктор физико-математических наук, Научный руководитель : профессор Силаев Петр Константинович доктор...»

«УДК 535.14 КОЗЛОВСКИЙ Андрей Владимирович КВАНТОВЫЕ ШУМЫ И ФЛУКТУАЦИИ ИЗЛУЧЕНИЯ ЛАЗЕРОВ И ИСТОЧНИКОВ КОГЕРЕНТНОГО АТОМНОГО ПОЛЯ (АТОМНЫХ ЛАЗЕРОВ) 01.04.21 - лазерная физика Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора физико-математических наук МОСКВА 2009 Работа выполнена в отделении квантовой радиофизики Физическиого института им. П.Н. Лебедева Российской академии...»

«Мурзаканова Марина Малилевна ИНГИБИРОВАНИЕ ТЕРМО- И ФОТООКИСЛИТЕЛЬНОЙ ДЕСТРУКЦИИ ПОЛИЭТИЛЕНА ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ СОЕДИНЕНИЯМИ, СОДЕРЖАЩИМИ АЗОМЕТИНОВЫЕ ГРУППЫ 02.00.06 – высокомолекулярные соединения АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук НАЛЬЧИК 2013 1 www.sp-department.ru Работа выполнена на кафедре органической химии и высокомолекулярных соединений Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х.М. Бербекова Научный...»

«Русаков Дмитрий Михайлович СХЕМЫ ПРОГРАММ С КОНСТАНТАМИ Специальность 01.01.09 – дискретная математика и математическая кибернетика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук Москва – 2008 Работа выполнена на кафедре математической кибернетики факультета вычислительной математики и кибернетики Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова. Научный...»

«КАРЯКИН Юрий Евгеньевич МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ СИСТЕМ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ НА ОСНОВЕ СИТУАЦИОННОГО ПОДХОДА Специальность 05.13.18 – математическое моделирование, численные методы и комплексы программ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Тюмень – 2010 Работа выполнена на кафедре информационных систем Института математики и компьютерных наук ГОУ ВПО Тюменский государственный университет. Научный руководитель : доктор технических наук,...»

«Зотов Илья Станиславович ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ С РЕГУЛЯРНЫМИ СТРУКТУРАМИ Специальность 01.04.07 – физика конденсированного состояния Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук Челябинск-2011 Работа выполнена в Челябинском государственном университете. Научный руководитель : Игорь Валерьевич Бычков профессор, доктор физико-математических наук Официальные оппоненты : Евгений...»

«Сенюкова Ольга Викторовна Разработка алгоритмов семантической сегментации и классификации биомедицинских сигналов низкой размерности на основе машинного обучения Специальность 05.13.11 – математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва – 2012 Работа выполнена на кафедре автоматизации систем вычислительных комплексов факультета...»

«Зенин Алексей Александрович ПЛАЗМЕННЫЙ ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОНОВ ДЛЯ ГЕНЕРАЦИИ НЕПРЕРЫВНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ ПУЧКОВ В ОБЛАСТИ ПРЕДЕЛЬНЫХ РАБОЧИХ ДАВЛЕНИЙ ФОРВАКУУМНОГО ДИАПАЗОНА 01.04.04 – Физическая электроника АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук ТОМСК – 2014 Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления...»

«Антипова Мария Владимировна Три-ткани Бола с тензором кривизны минимального ранга Специальность 01.01.04 — геометрия и топология Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук Казань — 2013 Работа выполнена на кафедре геометрии ФГБОУ ВПО Московский педагогический государственный университет Научный руководитель : Шелехов Александр Михайлович, доктор физико-математических наук, профессор, Тверской государственный университет, профессор...»

«Багаев Андрей Владимирович ГРУППЫ АВТОМОРФИЗМОВ НЕКОТОРЫХ КЛАССОВ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ СТРУКТУР НА ОРБИОБРАЗИЯХ 01.01.04 – геометрия и топология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Нижний Новгород 2006 Работа выполнена на кафедре геометрии и высшей алгебры механико-математического факультета Нижегородского государственного университета имени Н.И. Лобачевского. Научный руководитель кандидат физико-математических наук, доцент...»

«УДК 551.463.21 : 534.2 ЛУНЬКОВ Андрей Александрович ИНТЕРФЕРЕНЦИОННАЯ СТРУКТУРА НИЗКОЧАСТОТНОГО ЗВУКОВОГО ПОЛЯ НА ОКЕАНСКОМ ШЕЛЬФЕ Специальность 01.04.06 акустика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук Москва - 2012 Работа выполнена в Научном центре волновых исследований Института общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук Научный руководитель : доктор физико-математических наук, Петников Валерий Георгиевич...»

«ОБЛЕКОВ ГЕННАДИЙ ИВАНОВИЧ ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ УПРАВЛЕНИЯ РАЗРАБОТКОЙ УНИКАЛЬНЫХ ГАЗОВЫХ И ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЗАПАДНО-СИБИРСКОЙ НЕФТЕГАЗОНОСНОЙ ПРОВИНЦИИ 25.00.12 – геология, поиски и разведка горючих ископаемых АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук НОВОСИБИРСК 2009 Работа выполнена в ООО Газпром добыча Надым ОАО Газпром Научный консультант : доктор геолого-минералогических наук Лапердин Алексей...»

«УДК 534.26; 517.958 Валяев Валерий Юрьевич Экспериментальное и теоретическое исследование дифракции акустических волн на конусах специального вида и препятствиях типа полосы Специальность: 01.04.06 – акустика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук МОСКВА – 2012 Работа выполнена на кафедре акустики физического факультета Московского...»

«Монина Надежда Геннадьевна РАЗВИТИЕ МЕТОДА ЯДЕРНО-РЕЗОНАНСНОГО ОТРАЖЕНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МАГНИТНЫХ МУЛЬТИСЛОЕВ Специальность 01.04.07 – физика конденсированного состояния АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва – 2008 Работа выполнена на кафедре физики твердого тела физического факультета Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова. Научный руководитель : доктор физико-математических наук, Андреева...»

«Ириняков Евгений Николаевич ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ УРОВНЕЙ ЭНЕРГИИ ОСНОВНЫХ КОНФИГУРАЦИЙ ИОНОВ ПЕРЕХОДНЫХ ГРУПП И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Специальность: 01.04.05 – оптика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Казань – 2007 2 Работа выполнена на кафедре теоретической физики Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Казанский государственный университет им. В.И. Ульянова-Ленина...»

«Бабаев Антон Анатольевич СПИНОВЫЕ ЭФФЕКТЫ ПРИ ПЛОСКОСТНОМ КАНАЛИРОВАНИИ РЕЛЯТИВИСТСКИХ ЭЛЕКТРОНОВ, ПОЗИТРОНОВ И ТЯЖЕЛЫХ ВОДОРОДОПОДОБНЫХ ИОНОВ Специальность 01.04.02 – теоретическая физика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Томск – 2009 Работа выполнена на кафедре теоретической и экспериментальной физики Томского политехнического университета и в НИИ Ядерной Физики Томского политехнического университета Научный...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.