Нанопористость полимерных мембран и соответствующих порошковых материалов по данным сорбции газов и аннигиляции позитронов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

На основании данных, полученных методами аннигиляции позитронов и низкотемпературной сорбции газов (N2, CO₂), обсуждаются изменения нанопористости при отливке мембран из исходного полимерного материала – порошкообразного поли-2-6-диметил-фениленоксида (PPO) различной степени кристалличности (от полностью аморфного образца до 70%). Понятие нанопористость включает микропористость и мезопористость материалов с размером пор от нескольких ангстрем до нескольких десятков нанометров. Сравнение позитронных и сорбционных данных, а также результатов по коэффициентам проницаемости кислорода для сформированных мембран позволяет заключить, что при переходе от порошка к мембране микропористость в основном сохраняется, а мезопористость исчезает.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. П. Шантарович

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: shant@chph.ras.ru
Россия, Москва

В. Г. Бекешев

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: shant@chph.ras.ru
Россия, Москва

И. Б. Кевдина

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: shant@chph.ras.ru
Россия, Москва

А. Ю. Алентьев

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук

Email: shant@chph.ras.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Mogensen O.E. Positron Annihilation in Chemistry / Eds. Goldanskii V.I., Schaeffer E.P. Berlin – Heidelberg – New York: Springer-Verlag, 1995.
  2. Budd P.M., McKeown N.B., Fritsch D., Yampolskii Yu.P., Shantarovich V.P. // Membrane Gas Separation / Eds. Yampolskii Yu.P., Freeman B. 2010. P. 29.
  3. Weber M.H., Lynn K.G. // Principles and Applications of Positron and Positronium Chemistry / Eds. Jean Y.C., Mallon P.E., Schrader D.M. New Jersey – London – Singapore – Hong Kong: World Scientific, 2003. P. 167.
  4. Shantarovich V.P. // J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys. 2008. V. 46. P. 2485. https//doi.org/10.1002/polb.21602
  5. Consolati G., Nichetti D., Quasso E. // Polymers. 2023. V. 15. P. 3128. https:// doi.org/10.3390/polym15143128
  6. Brunauer S., Emmett P.H., Teller E. // J. Am. Chem. Soc. 1938. V. 60. № 2. P. 309.
  7. Brunauer S., Emmett P. H. // Ibid 1935. № 7. P. 1754.
  8. IUPAC Reporting physisorption data for gas/solid systems // Pure & Appl. Chem. 1985. V. 57. № 4. P. 603.
  9. Brunauer S. Deming L.S. Deming W.S. et al. // J. Amer. Chem. Soc. 1940. V. 62. P. 1723.
  10. Шантарович В.П., Бекешев В.Г., Кевдина И.Б., Густов В.В., Белоусова Э.В. // Химия высоких энергий. 2023. Т. 57. № 4. С. 260. https://doi.org/10.31857/S0023119323040137
  11. NOVAWIN2 V.2.1. Operating Manual. Great Britain: Quantachrome Instruments, 2004.
  12. Alentiev A.Yu., Levin I.S., Buzin V.I. et al. // Polymer. 2021. V. 226. 123804. https://doi.org/10.1016/j.polymer.2021.123804
  13. Alentiev A.Yu., Levin I.S., Belov N.A. et al. // Polymers. 2022. V. 14. № 1. Article 120. https://doi.org/10.3390/polym14010120
  14. Алентиев А.Ю., Чирков С.В., Никифоров Р.Ю. и др. // Мембраны и мембранные технологии 2022. Т. 12. № 1. С. 3. https://doi.org/10.1134/S2218117222010035
  15. Kirkegaard P., Pederson N.J., Eldrup M. PATFIT-88: A data processing system for positron annihilation spectra on the mainframe and personal computers, Risoe-M-2740, Risoe National Laboratory, DK-4000, Roskilde, Denmark, 1989.
  16. Tao S J. // J. Chem. Phys. 1972. V. 56. P. 5499.
  17. Eldrup V., Lightbody D., Sherwood J.N. // Chem. Phys. 1981. V. 63. P. 51. https://doi.org/10.1016/0301-0104(81)80307-2
  18. Song T., Zhang P., Zhang C. et al. // Macropor. Mesopor. Mater. 2022. V. 334. P. 111761. http://doi.org/10.1016/j.micromeso.2022. 111761
  19. Elmehalmey W.A., Azzam R.A., Hassan Y.S. et al. // ACS Omega. 2018. V. 3. P. 2757. http://doi.org/10.1021/acsomega.7b02080
  20. Guńko V.M., Laboda R., Skubishevska-Zieba J., Gawdzik B., Charmas B. // Appl. Surf. Science 2005. V. 252. № 3. P. 612. http://doi.org/10.1016/j.apsusc.2005.02075
  21. Zaleski R., Kierys A., Dziadosz M. et al. // RSC Adv. 2012. V. 2. P. 3729.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Изотермы адсорбции CO₂ мембранами полифениленоксида РРО.

Скачать (30KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Изотермы адсорбции CO₂ для порошков РРО, использованных при отливке соответствующих мембран.

Скачать (34KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Изотермы адсорбции (темные символы) и десорбции N₂ (светлые) при 77 К в исходных порошках РРО.

Скачать (45KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Распределение пор по размерам для образца РРО-4 (РРО-500, порошок), рассчитанное из сорбционной кривой по модели DFT для адсорбата азота N₂ при 77 К. Пики соответствуют диаметрам пор 1.5, 3.0 и 7.8 нм.

Скачать (19KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025