Размерные кинетические эффекты при полимеризации в аэрозоле

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Размерные эффекты при химических превращениях в аэрозолях могут приводить к сдвигу химического равновесия и существенному изменению скорости реакций. Наиболее чувствительны к ним процессы полимеризации, при которых от числа мономеров в капле может зависеть как скорость реакции, так и степень полимеризации. Для обратимой реакции поликонденсации сформулировано кинетическое уравнение, основанное на предположении, что в малом объеме с ростом конверсии непрерывно воспроизводится равновесное молекулярно-массовое распределение (распределение Флори, нормированное на конечное количество мономеров). Построены кинетические кривые, демонстрирующие влияние размера капли на конверсию мономера, степень полимеризации и эволюцию молекулярно-массового распределения. Кинетика поликонденсации была смоделирована на примере поликонденсации молочной кислоты и сопоставлена с экспериментальными закономерностями. Модель демонстрирует, что уменьшение размеров капель приводит к существенному (степенная зависимость от радиуса) ускорению процесса полимеризации и понижению среднечисленной массы полимера.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. Б. Федосеев

Институт металлоорганической химии им. Г.А. Разуваева Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: vbfedoseev@yandex.ru
Россия, 603137 Нижний Новгород, ул. Тропинина, 49

Т. А. Ковылина

Институт металлоорганической химии им. Г.А. Разуваева Российской академии наук

Email: vbfedoseev@yandex.ru
Россия, 603137 Нижний Новгород, ул. Тропинина, 49

Е. Н. Федосеева

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: vbfedoseev@yandex.ru
Россия, 603022 Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23, корп. 5

Список литературы

  1. Zhao J., Levitt N.P., Zhang R., Chen J. // Environ. Sci. Technol. 2006. V. 40. P. 7682.
  2. Jang M., Lee S., Kamens R.M. // Atmos. Environ. 2003. V. 37. P. 2125.
  3. Kalberer M., Paulsen D., Sax M., Steinbacher M., Dommen J., Prévôt A. S., Baltensperger U. // Science. 2004. V. 303. P. 1659.
  4. Shin D.S., Oh E.K., Kim S.G. // Aerosol Sci. Technol. 1996. V. 24. P. 243.
  5. Poostforooshan J., Rennecke S., Gensch M., Beuermann S., Brunotte G.P., Ziegmann G., Weber A.P. // Aerosol Sci. Technol. 2014. V. 48. P. 1111.
  6. Akgün E., Muntean A., Hubbuch J., Wörner M., Sangermano M. // Macromol. Mater. Eng. 2015. V. 300. P. 136.
  7. Wortmann A., Kistler-Momotova A., Zenobi R., Heine M.C., Wilhelm O., Pratsinis S.E. // J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2007. V. 18. P. 385.
  8. Fedoseev V.B., Fedoseeva E.N. // Condens. Matter Interphases. 2020. V. 22. №3. P. 397.
  9. Cheng Y., Su H., Koop T., Mikhailov E., Pöschl U. // Nat. Commun. 2015. V. 6. P. 1.
  10. Ott E.J.E., Freedman M.A. // J. Phys. Chem. B. 2020. V. 124. P. 7518.
  11. Shishulin A.V., Fedoseev V.B. // Tech. Phys. 2020. V. 65. P. 340.
  12. Wei Z., Li Y., Cooks R.G., Yan X. // Annu. Rev. Phys. Chem. 2020. V. 71. P. 31.
  13. Fedoseev V.B., Fedoseeva E.N. // J. Eng. Phys. Thermophys. 2023. V. 96. P. 1196.
  14. Roshchin D.E., Patlazhan S.A., Berlin A.A. // Eur. Polym. J. 2023. V. 190. P. 112002.
  15. Ermakov A.N., Larin I.K., Ugarov A.A., Purmal A.P. // Kinet. Catal. 2006. V. 47. P. 836.
  16. Alpert P.A., Arroyo P.C., Dou J., Krieger U.K., Steimer S.S., Förster J.D., Ammann M. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2019. V. 21. P. 20613.
  17. Fedoseev V.B. // Tech. Phys. Lett. 2023. V. 49. P. 71.
  18. Френкель С.Я. Введение в статистическую теорию полимеризации. М.: Наука, 1965.
  19. Andrews G.E. The Тheory of Рartitions. No. 2. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1998.
  20. Федосеев В.Б. // Вестн. Нижегородского гос. ун-та. Сер. Химия. 2000. №. 1. С. 146.
  21. Fedoseev V.B., Fedoseeva E.N. // Condens. Matter Interphases. 2022. V. 24. №1. P. 101.
  22. Федосеева Е.Н., Федосеев В.Б. // Изв. Кабардино-Балкарского гос. ун-та. 2022. № 12. С. 99.
  23. Korolev G.V., Irzhak T.F., Irzhak V.I. // Polymer Science A. 2001. V. 43. №6. P. 594.
  24. Roshchin D.E., Patlazhan S.A., Berlin A.A. // Polymer Science B. 2022. V. 64. № 1. P. 78.
  25. Emel'yanenko V.N., Verevkin S.P., Schick C., Stepurko E.N., Roganov G.N., Georgieva M.K. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2010. V. 84. № 9. P. 1491.
  26. Похарукова Ю.Е., Новиков В.Т., Глотова В.Н. // Вестн. Кузбасского гос. техн. ун-та. 2017. №. 1. С. 134.
  27. Kortsenshteyn N.M., Yastrebov A.K. // Colloid J. 2015. V. 77. P. 38.
  28. Pasichnyy M., Shirinyan A., Schmelzer J. // Ukr. J. Phys. 2011. V. 56. №. 2. P. 192.
  29. Vengrenovich R.D., Moskalyuk A.V., Yarema S.V. // Semiconductors. 2006. V. 40. № 3. P. 270.
  30. Platonov M. P., Grigor'eva F. P., Frenkel S. Y. // Polymer Science USSR. 1980. V. 22. №. 4. P. 980.
  31. Fedoseev V.B., Fedoseeva E.N. // J. Eng. Phys. Thermophys. 2019, V. 92. P. 1191.
  32. Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Шалунова А.В., Голых Р.Н., Генне Д.В. // Ползуновский вестник. 2012. №. 3–2. С. 179.
  33. Save M., Soum A. // Macromol. Chem. Phys. 2002. V. 203. P. 2591.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024