Исследование термодинамики сорбции в стеклообразных полимерах методом обращенной газовой хроматографии
Диссертация
Важным преимуществом перфторированных полимеров в качестве материалов газоразделительных мембран является их слабая склонность к пластификации, что приводит к потере селективности разделения смесей. Тот факт, что сополимер Hyflon AD80 обнаруживает меньшие коэффициенты растворимости углеводородов, чем изученные ранее другие перфторированные полимеры (аморфные тефлоны AF), позволяет рассматривать… Читать ещё >
Список литературы
- A.V. Kiselev. Adsorbents in Gas Chromatography. // Advances in Chromatography / Ed. by Giddings J.C., Keller R.A. New-York: Marcel Dekker Co, 1967.
- Pierotti G.J., Deal C.H., Derr E.L., Porter P.E. Solvent Effects in Gas-Liquid Partition Chromatography // J. Am. Chem. Soc. 1956. Vol. 78 (13). P. 2989−2998.
- Davis T.C., Petersen J.C., Haines W.E. Inverse Gas-Liquid Chromatography. A New Approach for Studying Petroleum Asphalts // Anal.Chem. 1966. Vol. 38(2). P. 241−243.
- Березкин В. Г. Аналитическая реакционная газовая хроматография. М.: Наука, 1966. 184 с.
- Smidsrod О., Guillet J.E. Study of Polymer-Solute Interactions by Gas Chromatography//Macromol. 1969. Vol. 2(3). P. 272−277.
- Braun J.-M., Guileet J.E. Study of polymers by inverse gas chromatography // Adv. Polym. Sei. 1976. Vol. 21. P. 107−145.
- Braun J.-M., Guillet J.E. A Model of the Gas Chromatographic Behavior of the Polymer Stationary Phases through Their Glass Transitions // Macromol. 1976. Vol.9. No.4. P. 617−621.
- Braun J.-M., Guillet J.E. Inverse Gas Chromatography in the Vivinity of Tg Effects of the Probe Molecule // Macromol. 1976. Vol.9. No.2. P. 340−344.
- Нестеров A.E. Обращенная газовая хроматография полимеров. Киев: Наук, думка, 1988. 184 с.
- Guillet J.E., Stein A.N. Study of cristallinity in polymers by the use of «molecular probes"//Macromol. 1970. Vol.3(l). P. 102−105.
- Pawlisch С.A., Macris A., Laurence R.L. Solute diffusion in polymers. 1. The use of capillary column inverse gas chromatography // Macromol. 1987. Vol. 20. P. 15 641 578.
- Pawlisch C.A., Macris A., R.L.Laurence. Solute diffusion in polymers. 2. Fourier estimation of capillary column inverse gas chromatography data // Macromol. 1988. Vol. 21 (6). P. 1685−1698.
- Yampolskii Yu.P., Kaliuzhnyi N.E., Durgaryan S.G. Thermodynamics of sorption in glassy poly (vinyltrimethylsilane)//Macromol. 1986. Vol. 19(3). P. 846−850.
- Yampolskii Yu.P. Methods for investigation of the free volume in polymers // Rus. Chem. Rev. 2007. Vol. 76. P. 59−78.
- Berezkin V.G. Forty Years in Gas Chromatography // A Century of Separation Science. / Haleem J. Issaq. New-York: Marcel Dekker, 2002.
- Аналитическая хроматография / Сакодынский К. И., Бражников В. В., Волков С. А. и др. М.: Химия, 1993. 464 с.
- Ногаре С.Д., Джувет Р. С. Газо-жидкостная хроматография. Теория и приктика. JL: Недра, 1966. 472 с.
- Котельникова Т.А., Агеев Е.П, Сорбционные свойства некоторых полимерных материалов по данным нелинейной газовой хроматографии // Высокомолек. соед. 2002. А. Т.44, № 8. С.1433−1443.
- Davankov V. A. Revisiting the Problem of Correcting Retention Parameters for Pressure and Temperature in Gas Chromatography // Chromatographia. 1998. Vol. 48. No. ½. P. 71−73.
- Patterson D., Tewari Y.B., Schreiber H. P., Guillet J. E. Application of GasLiquid Chromatography to the Thermodynamics of Polymer Solutions // Macromol. 1971. Vol. 4(3). P. 356−359.
- Kawakami M., Kagawa S. Measurements of the Solubility Coefficients of Gases and Vapors by Chromatographic technique // Bulletin of Chem. Soc. of Japain. 1978. Vol. 51(1). P. 75−78.
- Nose T. A Hole Theory of Polymer Liquids and Glasses. II. Glass Transition and Glassy State- Equation of State // Polymer J. 1971. Vol. 2. No. 4. P. 427−436.
- Petropoulos J.H. Mechanisms and theories for sorption and diffusion of gases in polymers // Polymeric gas separation membranes / Ed. by Yampolskii Yu.P., Paul D.R. Boca Raton: CRC Press, 1994.
- Haward R.N. The physics of glassy polymers. London: Applied Science Publishers, 1973.
- Волькенштейн M.B., Птицын О. Б. Релаксационная теория стеклования // ДАН. 1955. Т.103, № 5. С. 795−798.
- Готлиб Ю.Я., Птицын О. Б. // Физ. тв. тела. 1961. Т. З, № 11. С. 3383.
- Hirai N., Eyring H.J. Bulk viscosity of polymeric systems // J. Polym. Sci. 1959. Vol. 37. No. 131. P. 51−70.
- Wunderlich В., Bodily D.M., Kaplan M.H. Theory and Measurements of the Glass Transformation Interval of Polystyrene // J. Appl. Phys. 1964. Vol. 35. No.l. P. 95−102.
- Doolittle A.K. Studies in Newtonian Flow. II. The Dependence of the Viscosity of Liquids on Free Space // J. Appl. Phys. 1951. Vol. 22. No 12. P. 1471−1476.
- Cohen M.H., Turnbull D. Free Volume Model of the Amorphous Phase: Glass Transition // Chem. Phys. 1961. Vol. 34. No. 1, P. 120.
- Macedo P.B., Litovitz T.A. On the Relative Roles of Free Volume and Activation Energy in the Viscosity of Liquids // J. Chem. Phys. 1965. Vol. 42. No. 1. P.245.
- Ростиашвили В.Г., Иржак В. И., Розенберг Б. А. Стеклование полимеров. Л.: Химия, 1987.
- Kauzmann W. The Nature of the Glassy State and the Behavior of Liquids at Low Temperatures // Chem. Rev. 1948. Vol. 43. No. 2. P. 219−256.
- Gibbs J.H., DiMarzio E.A. Nature of the Glass Transition and the Glassy State // J. Chem. Phys. 1958. Vol. 28. No. 3. P. 373−383.
- DiMarzio E.A., Gibbs J.H. Chain Stiffness and the Lattice Theory of Polymer Phases // J. Chem. Phys. 1958. Vol .28. No. 5, P. 807−813.
- Cohen M.H., Grest P. Liquid-glass transition, a free-volume approach // Phys. Revs. 1979. Vol. 20B, No. 3. P. 1077−1098.
- Rao K.J., Rao C.N.R. Cluster model of the glass transition // Mater. Res. Bull. 1982, Vol. 17. No. 5. P. 1337−1340.
- Тагер A.A., Цилипоткина M.B. Пористая структура полимеров и механизм сорбции // Успехи химии. 1978, Т. 48(1). С. 152−175.
- Волков В.В., Наметкин Н. С., Новицкий Э. Г. // Высокомолек. соед., А. 1979. Т.21.Р. 927−931.
- Волков В.В., Дургарьян С. Г., Новицкий Э. Г., Наметкин Н. С. // ДАН СССР. 1977. Т. 232. С. 838−840.
- Сафронов А.П., Тагер А. А. // Высокомолек. соед., А. 1991. Т. 33, № 10. С. 2198−2205.
- Safronov А.Р., Adamova L.V. Thermodynamics of dissolution of glassy polymers // Polymer. 2002. Vol. 43. P. 2653−2662.
- Хроматография и термодинамика. Опредление физико-химичских парметров // Сборник работ под ред. Стрыека Р. и Ямпольского Ю. П. Варшава: Институт физической химии АН ПНР, 1986.
- Braun J.M., Guillet J.E. Inverse Gas Chromatography in the Vivinity of Tg Effects of the Probe Molecule // Macromol. 1976. Vol. 9. P. 340−344.
- Tait P.J.T., Abushihada A.M. Comparative studies on the use of gas chromatographic and vapour pressure techniques for the determination of the interaction energy parameter//Polymer. 1977. Vol. 18. P. 810−816.
- Tait P.J.T., Abushihada A.M. Use of a Gas Chromatographic Technique for the Study of the Variation of the Interaction Energy Parameter with Temperature // Macromol. 1978. Vol. 11(5). P. 918−922.
- Vrentas J.S., Vrentas C.M. Temperature Dependence of Partition Coefficients for Polymer-Solvent Systems // Macromol. 1998. Vol. 31(16). P. 5539−5541.
- Yampolslcii Yu.P., Kaliuzhnyi N.E., Durgaijan S.G. Thermodynamics of sorption in glassy poly (vinyltrimethylsilane)//Macromol. 1986. Vol. 19. P. 846−850.
- Davydova M.B., Yampolskii Yu.P. An inverse gas chromatography study of sorption in polyphenylene oxide//Polym. Sci. 1991. Vol. 33. P. 495−501.
- Ямпольский Ю.П., Березкин В. Г., Попова Т. П., Кориков А. П., Freeman B.D., Bondar V.I., Merkel T.C. // Высокомолек. соед., А. 2000. Т. 42. Р. 1023−1034.
- Yampolskii Yu.P., Soloviev S.A., Gringolts M.L. Thermodynamics of sorption in and free volume of poly (5,6-bis (trimethylsilyl)norbornene) // Polymer. 2004. Vol. 45. P. 6945−6952.
- Starannikova L., Pilipenko M., Belov N., Yampolskii Yu., Gringolts M., Finkelshtein E. Addition-type polynorbornene with Si (CH3)3 side groups: Detailed study of gas permeation and thermodynamic properties // J. Membr. Sci. 2008. Vol. 323. P. 134−143.
- Старанникова Л.Э., Белов H.A., Шантарович В. П., Suzuki Т., Голенко Т. Г., Маковецкий К. Л., Ямпольский Ю. П. // Высокомолек. соед., А. 2007. Т.49, № 5. С. 786−795.
- Белов Н.А., Шереметьева Н. А., Ямпольский Ю. П., Музафаров A.M. // Высокомолек. соед., А. 2009. Т.51, № 5. С. 1−14.
- Belov N., Yampolskii Yu., Coughlin M.C. Thermodynamics of Sorption in an Amorphous Perfluorinated Rubber Studied by Inverse Gas Chromatography // Macromol. 2006. Vol. 39(5). P. 1797−1804.
- Vrentas J.S., Vrentas C.M. Sorption in glassy polymers // Macromol. 1991. Vol. 24(9). P. 2404−2412.
- Paul D.R. Gas sorption and transport in glassy polymers // Ber. Bunsenges. Phys. Chem. 1979. Vol. 83. P. 294−302.
- Kanehashi S., Nagai K. Analysis of dual-mode model parameters for gas sorption in glassy polymers // J. Membr. Sci. 2005. Vol. 253. P. 117−138.
- Король A.H., Лысюк Л. С., Филоненко Г. В. Исследование влияния нелинейности изотерм межфазной адсорбции на величины удеживания в газожидкостной хроматографии // Теоретическая и экспериментальная химия. Т. 12, № 6. 1976. С. 796−804.
- Король А.Н. Изучение фазового равновесия методом газовой хроматографии. Киев: Наук, думка, 1985. 208 с.
- Lipatov Yu.S., Nesterov А.Е. The Influense of Thickness of Polymeric Stationary Phase on Its Properties Determined by Gas Chromatography // Macromol. Vol.8. No.6. 1975.
- Берёзкин В.Г., Пахомов В. П., Старобинец Л. Л., Берёзкина Л. Г. О влиянии системы твёрдый носитель-жидкая фаза на характеристики разделения в газовой хроматографии // Нефтехимия. 1965. Т.5, № 3. С. 438−444.
- Newman R.D., Prausnitz J.M. Polymer-solvent interactions from gas-liquid partition chromatography//J. Phys. Chem. 1972. Vol. 76 (10). P. 1492−1496.
- Onuchak L.A., Kudryashov S.Yu., Arutyunova Yu.I., Davankov V.A. Influence of Flow Parameters of the Mobile Phase on the Retention and Thermodynamic
- Characteristics of Sorption in Gas-Liquid Chromatography // Russian Journal of Physical Chemistry. 2006. Vol. 80. No. 8. P. 1315−1320.
- Berezkin V.G., Zagainov V.F., Ivanov P.B. Carrier gas as a new factor influencing the selectivity of the gas-stationary liquid phase chromatographic system // Journal of Chromatography A. 2003. Vol. 985. P. 57−62.
- Budd P.M., Elabas E.S., Ghanem B.S., Makhseed S., McKeown N.B., Msayib K.J., Tattershall C.E., Wang D. Solution-Processed, Organophilic Membrane Derived from a Polymer of Intrinsic Microporosity // Advanced Materials. 2004. Vol. 16. No.5. P. 456−459.
- Budd P.M., McKeown N.B., Ghanem B.S., Msayib K.J., Fritsch D., Starannikova L., Belov N., Sanfirova O., Yampolskii Yu., Shantarovich V. Gas permeation and other physicochemical properties of polymers with intrinsic microporosity // J.
- Membr. Sci. 2008. Vol. 325. P. 851−860.
- Sakaguchi Т., Shiotsuki M., Masuda T. Synthesis and Properties of Si-Containing Poly (diarylacetylene)s and Their Desilylated Polymer Membranes // Macromol. 2004. Vol. 37. P. 4104−4108.
- Shifrina Z.B., Rajadurai M.S., Firsova N.V., Bronstein L.M., Huang X., Rusanov A.L., Muellen K. Poly (Phenylene-pyridyl) Dendrimers: Synthesis and Templating of Metal Nanoparticles // Macromol. 2005. Vol. 38. No. 24. P. 9920.
- NIST Chemistry WebBook: URL: http://webbook.nist.gov/chemistrv/form-ser.html (дата обращения: 31.08.10)
- Korea Thermophysical Properties Data Bank: URL: http://infosys.korea.ac.kr/lcdb/index.html (дата обращения: 31.08.10)
- Рид P., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей. Перевод с англ. под ред. проф. Когана В. Б. Л.: Химия, 1971.
- Yampolskii Yu.P., Soloviev S.A., Gringolts M.L. Thermodynamics of sorption in and free volume of poly (5,6-bis (trimethylsilyl)nprbornene) // Polymer. 2004. Vol. 45. P. 6945.
- Stern S.A., Mullhaupt J.T., Garries P.J. The effect of pressure on the permeation of gases and vapors through polyethylene. Usefulness of the corresponding states principle//A.I.Ch.E. Journal. 1969. Vol. 15. P. 64−73.
- Bondar V.I., Freeman B.D., Yampolskii Yu.P. Sorption of gases and vapors in an amorphous glassy perfluorodioxole copolymer // Macromol. 1999. Vol. 32. P. 61 636 171.
- Budd P.M., Msayib K.J., Tattershall C.E., Ghanem B.S., Reynolds K.J., McKeown N.B., Fritsch D. Gas separation membranes from polymers of intrinsic microporosity// J. Membr. Sci. 2005. Vol. 251. P. 263−269.
- Golemme G., Nagy J.B., Fonseca A., Algieri C., Yampolskii Yu. 129Xe-NMR study of free volume in amorphous perfluorinated polymers: comparison with other methods // Polymer. 2003. Vol. 44. P. 5039−5045.
- Nagai K., Masuda T., Nakagawa T., Freeman B.D., Pinnau I. Polyl-(trimethylsilyl)-l-propyen. and related polymers, synthesis, properties and functions // Prog. Polym. Sci. 2001. Vol. 26. P. 721−798.
- Starannikova L., Pilipenko M., Belov N., Yampolskii Yu., Gringolts M., Finkelshtein E. Addition type polynorbornene with Si (CH3)3 side group: detailed study of gas permeation and thermodynamic properties // J. Membr. Sci. 2008. Vol. 323. P. 134−143.
- Merkel N.C., Pinnau I., Prabkhakar R., Freeman B.D. Gas and vapor transport properties of perfluoropolymers // Materials science of membranes for gas and vapor separation / Ed. by Yu. Yampolskii, I. Pinnau, B.D.Freeman. Chichester: Wiley. 2006. P.251.
- Bondar V.I., Freeman B.D., Yampolskii Yu.P. Sorption of Gases and Vapors in an Amorphous Glassy Perfluorodioxole Copolymer // Macromol. 1999. Vol. 32 (19). P. 6163−6171.
- Belov N., Yampolskii Yu., Coughlin M.C. Thermodynamics of Sorption in an Amorphous Perfluorinated Rubber Studied by Inverse Gas Chromatography // Macromol. 2006. Vol. 39 (5). P. 1797−1804.
- Prabhakar R.S., Freeman B.D., Roman I. Gas and Vapor Sorption and Permeation in Poly (2,2,4-trifluoro-5-trifluoromethoxy-l, 3-dioxole-co-tetrafluoroethylene) // Macromol. 2004. Vol. 37 (20). P. 7688−7697.
- Jansen J.C., Macchione M., Drioli E. On the unusual solvent retention and the effect on the gas transport in perfluorinated Hyflon AD membranes //J. Membr. Sci. 2007. Vol. 287. P. 132−137.
- Macchione M. Dense Hyflon AD membranes for gas separation: influence of the solvent and determination of local free volume. PhD Thesis. Italy, 2008.
- Starannikova L., Pilipenko M., Belov N., Yampolskii Yu., Gringolts M., Finlcelshtein E. Addition-type polynorbornene with Si (CH3)3 side groups: Detailed study of gas permeation and thermodynamic properties // J. Membr. Sci. 2008. Vol. 323. P. 134−143.
- Starannikova L.E., Belov N.A., Shanatarovich V.P., Suzuki Т., Golenko T.G., Makovetskii K.L., Yampolskii Yu.P. Transport and physicochemical parameters of polypentenamer // Polymer Science. A. 2007. V. 49. № 5. P. 509−516.
- Alentiev A.Yu., Shantarovich V.P., Merkel T.C., Bondar V.I., Freeman B.D., Yampolskii Yu.P. Gas and Vapor Sorption, Permeation, and Diffusion in Glassy Amorphous Teflon AF1600 // Macromol. 2002. Vol. 35 (25). P. 9513−9522.
- Калюжный Н.Э. //Дисс.. канд. хим. наук, ИНХС РАН, Москва, 1987.
- Кориков А.П. Дисс.. канд. хим. наук, ИНХС РАН, Москва, 2001.
- Тагер А.А. //Высокомолек. соед. А. 1971. Т. 13. № 2. С. 467−484.
- Petropoulos J.H. Mechanisms and theories for sorption and diffusion of gases in polymers // Polymeric gas separation membranes / Ed. By D.R. Paul, Yu.P. Yampolskii, Boca Raton: CRC Press, 1994. P. 17.
- Yampolskii Yu.P., Kamiya Y., Alentiev A.Yu. Transport parameters and solubility coefficients of polymers at their glass transition temperatures // J. Appl. Polym. Sci. 2000. Vol. 76. P. 1691−1705.
- Tomalia D.A., Naylov A.M., Goddard W.A. Starburst dendrimers: Molecular-level control of size, shape, surface chemistry, topology, and flexibility from atoms to macroscopic matter // Angew. Chem. 1990. Vol. 29(2). P. 138−175.
- Newkome G.R., Moorefield C., Vogtle F. Dendritic Molecules: Concepts, Syntheses, Perspectives. VCH. Germany: Weinheim., 1996.
- Frechet J.M.J., Tomalia D.A. Dendrimers and Other Dendritic Polymers. Wiley Series in Polymer Science. New York: Wiley, 2001.
- Tomalia D.A., Hedstrand D.H., Ferrito M.S. Comb-burst dendrimer topology: new macromolecular architecture derived from dendritic grafting // Macromol. 1991. Vol. 24. P. 1435−1438.
- Музафаров A.M., Ребров E.A., Папков B.C. Объемнорастущие полиорганосилоксаны. Возможности молекулярного конструирования в высокофункциональных системах // Успехи химии. 1991. Т. 60, № 7. С. 15 961 612.
- Polese A., Mio С., Bertuccio A. Infinite-Dilution Activity Coefficients of Polar and Nonpolar Solvents in Solutions of Hyperbranched Polymers // J. Chem. Eng. Data. 1999. Vol. 44(4). P. 839−845.
- Schuster R.H., Grater Н., Cantow H.-J. Thermodynamic studies on polystyrene-solvent systems by gas chromatography // Macromol. 1984. Vol. 17 (4). P. 619−625.
- Lichtenthaler R.N., Newman R.D., Prausnitz J.M. Specific Retention Volumes from Gas-Liquid Chromatography for Poly (dimethylsiloxane)-Hydrocarbon Systems // Macromol. 1973. Vol. 6 (4). P. 650−651.
- Price G.J., Guillet J.E. The use of gas chromatography to study solubility in polymeric systems// J. Solution Chem. 1987. Vol. 16(8). P. 605−613.
- Tian M., Munk P. Characterization of Polymer-Solvent Interactions and Their Temperature Dependence Using Inverse Gas Chromatography // J. Chem. Eng. Data. 1994. Vol. 39(4). P. 742−755.
- DiPaola-Baranyi G., Braun J.-M., Guillet J.E. Partial Molar Heats of Mixing of Small Molecules with Polymers by Gas Chromatography // Macromol. 1978. Vol. 11(1). P. 224−227.
- Ямпольский Ю.П. Методы изучения свободного объема в полимерах // Успехи химии. 2007. Т. 76, № 1. С. 66−87.
- Dance I. И Encyclopedia of supramolecular chemistry / J.L. Atwood, J.W. Steed. V. 2. New York: M. Dekker, 2004. P. 1078.111. van Amerongen G.J. Diffusion in elastomers // Rubber Chem. Technol. 1964. Vol. 37. P. 1065−1153.
- Stull D.R., Westrum E.F., Sinke G.C. The Chemical thermodynamics of organic comppunds. New York: Wiley, 1969.
- Merkel T.C., Bondar V.l., Nagai B.D., Freeman B.D. Sorption and transport of hydrocarbon and perfluorocarbon gases in poly (l-trimethylsilyl-l-propyne) // J. Polym, Sei., Part B. 2000. Vol. 38. P. 273−296.
- Witchey-Lakshmanan L.C., Hopfenberg H.C., Chem R.T. Sorption and transport of organic vapors in polyl-(trimethylsilyl)-l-propyne. // J. Membr. Sei. 1990. Vol.48. P. 321−331.
- Doghieri F., Sarti G.C. Solubility, diffusivity, and mobility of n-pentane and ethanol in poly (l-trimethylsilyl-l-propyne) // J. Polym. Sci., Part B. 1997. Vol. 35. P. 2245−2258.
- Tokarev A., Friess K., Machkova J., Sipek M., Yampolskii Yu. Sorption and diffusion of organic vapors in amorphous Teflon AF2400 // J. Polym. Sci., Part B. 2006. Vol. 44. P. 832−844.
- Белов H.A. Дисс. .канд. хим. наук, ИНХС РАН, Москва, 1998.
- Kanehashi S., Nagai К. Analysis of dual-mode model parameters for gas sorption in glassy polymers // J. Membr. Sci. 2005. Vol. 253. P. 117−138.