Газотранспортные свойства сополимеров винилиденфторида и тетрафторэтилена

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В работе изучено влияние содержания групп тетрафторэтилена (ТФЭ) на газотранспортные свойства сополимеров винилиденфторида и тетрафторэтилена. Получены экспериментальные значения коэффициентов проницаемости P и диффузии D для газов H2, He, N2, O2, CO2, а также низших углеводородов CH4, C2H4 и C2H6 и рассчитаны их коэффициенты растворимости S. Найдено, что значения коэффициентов растворимости СО2 и С2Н4 отклоняются от корреляционной прямой зависимости lgS от потенциала Леннарда-Джонса и предложено объяснение этого эффекта на основе моделей облегченного транспорта. Установлено, что повышение содержания групп ТФЭ приводит к существенному увеличению коэффициентов проницаемости исследуемых пенетрантов преимущественно за счет возрастания их коэффициентов диффузии. Так, для Не и Н2 коэффициент проницаемости увеличивается приблизительно в 2.5 раза, для СО2 – в 3 раза, для аргона, кислорода, метана и этилена – в 3.5 раз, а для азота и этана – в 4.4 раза соответственно, что в сочетании с хорошими пленкообразующими свойствами и коммерческой доступностью позволяет рассматривать исследованные сополимеры как перспективные материалы для получения композиционных газоразделительных мембран.

Об авторах

А. Ю. Алентьев

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: alentiev@ips.ac.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский просп., 29

Р. Ю. Никифоров

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН

Email: alentiev@ips.ac.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский просп., 29

И. С. Левин

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН

Email: alentiev@ips.ac.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский просп., 29

Д. А. Царев

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН

Email: alentiev@ips.ac.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский просп., 29

В. Е. Рыжих

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН

Email: alentiev@ips.ac.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский просп., 29

Д. А. Сырцова

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН

Email: alentiev@ips.ac.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский просп., 29

Н. А. Белов

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН

Email: alentiev@ips.ac.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский просп., 29

Список литературы

  1. Михайлин Ю.А. // Термоустойчивые Полимеры и Полимерные Материалы; Профессия: Санкт-Петербург, 2006.
  2. Каргин В.А., Кабанов В.А. // Энциклопедия полимеров; Энциклопедии. Словари. Справочники; Советская энциклопедия: Москва, 1972. V. 1.
  3. Каргин В.А., Кабанов В.А. // Энциклопедия полимеров; Энциклопедии. Словари. Справочники; Советская энциклопедия: Москва, 1977. V. 3.
  4. Мулдер М. // Введение в мембранную технологию. Мир: Москва, 1999.
  5. McKeen L. // Permeability Properties of Plastics and Elastomers, Fourth Edition.; Elsevier William Andrew: Amsterdam; Boston, 2017.
  6. Логинов Б.А., Виллемсон А.Л., Бузник В.М. // Российские фторполимеры: история, технологии, перспективы; [б. и.]: Москва, 2013.
  7. ГaлoПoлимep https://halopolymer.ru/(accessed 2023-06-30).
  8. Фтopoплacт-2M https://halopolymer.ru/upload/ iblock/0b7/kmxymyfdld8b5ckokp0hn02jh3igpd8f.pdf (accessed 2023-06-30).
  9. Фтopoплacт-42 https://halopolymer.ru/upload/ iblock/874/jknjk53syfhehg9i28lgnsprvbigip4f.pdf (accessed 2023-06-30).
  10. Wojdyr M. // J. Appl. Crystallogr. 2010. V. 43. № 5. P. 1126–1128.
  11. Ruland W. // Acta Cryst. 1961. V. 14. № 11. P. 1180–1185.
  12. Yampolskii Yu., Belov N., Alentiev A. // J. Membrane Science. 2020. V. 598. P. 117779.
  13. Wu A.X., Drayton J.A., Smith Z.P. // AIChE J. 2019. V. 65. № 12. P. e16700.
  14. Alentiev A.Y., Ryzhikh V.E., Syrtsova D.A., Belov N.A. // Uspekhi Khimii. 2023. V. 92. № 6. P. RCR5083.
  15. Teplyakov V.V., Durgaryan S.G. // Vysokomolekularnye Soedineniya A. 1984. V. 26. № 7. P. 1498–1505.
  16. Teplyakov V., Meares P. // Gas Separation & Purification. 1990. V. 4. № 2. P. 66–74.
  17. Erdni-Goryaev E.M., Alentiev A.Yu., Bondarenko G.N., Yaroslavtsev A.B., Safronova E.Yu., Yampolskii Yu.P. // Pet. Chem. 2015. V. 55. № 9. P. 693–702.
  18. Алентьев А.Ю. // Бутлеров. сооб. 2016. Т. 48. № 12. C. 60–64.
  19. Alentiev D.A., Nikiforov R.Yu., Rudakova M.A., Zarezin D.P., Topchiy M.A., Asachenko A.F., Alentiev A.Yu., Bolshchikov B.D., Belov N.A., Finkelshtein E.Sh., Bermeshev M.V. // J. Membrane Science. 2022. V. 648. P. 120340.
  20. Abraham M.H., Gola J.M.R., Cometto-Muniz J.E., Cain W.S. // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2000. V. 2. № 10. P. 2067–2070.
  21. Grate J.W., Abraham M.H. // Sensors and Actuators B: Chemical. 1991. V. 3. № 2. P. 85–111.
  22. Abraham M.H., Whiting G.S., Doherty R.M., Shuely W.J. // J. Chromatography A. 1991. V. 587. № 2. P. 213–228.
  23. Strickland S., Ocon L., Zhang A., Wang S., Eddula S., Liu G., Tirumala P., Huang J., Dai J., Jiang C., Acree W.E., Abraham M.H. // Physics and Chemistry of Liquids. 2021. V. 59. № 2. P. 181–195.
  24. Wilson A., Tian A., Dabadge N., Acree W.E., Varfolomeev M.A., Rakipov I.T., Arkhipova S.M., Abraham M.H. // Struct Chem. 2013. V. 24. № 6. P. 1841–1853.
  25. ACD/Percepta ABSOLV Database.
  26. Kochervinskii V.V. // Polym. Sci. Ser. C. 2008. V. 50. № 1. P. 93–121.
  27. Ruan L., Yao X., Chang Y., Zhou L., Qin G., Zhang X. // Polymers. 2018. V. 10. № 3. P. 228.
  28. Han Y., Ho W.S.W. // J. Membrane Science. 2021. V. 628. P. 119244.
  29. Liu J., Zhang S., Jiang D., Doherty C.M., Hill A.J., Cheng C., Park H.B., Lin H. // Joule. 2019. V. 3. № 8. P. 1881–1894.
  30. Kang Y.S., Kim J.H., Won J., Kim H.S. // Solid-State Facilitated Transport Membranes for Separation of Olefins/Paraffins and Oxygen/Nitrogen. In Materials Science of Membranes for Gas and Vapor Separation; Yampolskii Y., Pinnau I., Freeman B., Eds.; John Wiley & Sons, Ltd: Chichester, UK, 2006. P. 391–410.
  31. Rea R., De Angelis M., Baschetti M. // Membranes. 2019. V. 9. № 2. P. 26.
  32. Petropoulos J.H. // Mechanisms and Theories For Sorption and Diffusion of Gases in Polymers. In Polymeric Gas Separation Membranes; Paul D.R., Yampolskii Yu.P., Eds.; CRC Press: Boca Raton, 1994. P. 17–82.
  33. Alentiev A.Yu., Yampolskii Yu.P., Shantarovich V.P., Nemser S.M., Platé N.A. // J. Membrane Science. 1997. V. 126. № 1. P. 123–132.
  34. Bondar V.I., Freeman B.D., Yampolskii Yu.P. // Macromolecules. 1999. V. 32. № 19. P. 6163–6171.
  35. Belov N., Nikiforov R., Polunin E., Pogodina Yu., Zavarzin I., Shantarovich V., Yampolskii Yu. // J. Membrane Science. 2018. V. 565. P. 112–118.
  36. Belov N.A., Zharov A.A., Shashkin A.V., Shaikh M.Q., Raetzke K., Yampolskii Yu.P. // J. Membrane Science. 2011. V. 383. № 1–2. P. 70–77.
  37. Nikiforov R., Belov N., Zharov A., Konovalova I., Shklyaruk B., Yampolskii Yu. // J. Membrane Science. 2017. V. 540. P. 129–135.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2.

3.

Скачать (76KB)
4.

Скачать (44KB)
5.

Скачать (97KB)

© А.Ю. Алентьев, Р.Ю. Никифоров, И.С. Левин, Д.А. Царев, В.Е. Рыжих, Д.А. Сырцова, Н.А. Белов, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах