Назва: Пластифікаційна поведінка в полімерах із власною мікропористістю (PIM-1): імітаційне дослідження з комбінованої динаміки Монте-Карло та молекулярної динаміки

Ви отримуєте доступ до документа з OSTI.GOV Департаменту енергетики (DOE). Цей сайт є продуктом Управління науково-технічної інформації Міністерства оборони США (OSTI) та надається як державна послуга.

мікропористістю

Відвідайте OSTI, щоб використати додаткові інформаційні ресурси в енергетичній науці та техніці.

Анотація

Мікропористі склоподібні полімери, які зараз використовуються для уловлювання та сепарації газів, можуть зазнати пластифікації та набухання через високе поглинання адсорбатів. У цій роботі ми оцінили їх вплив на структурні та адсорбційні властивості полімеру з власною мікропористістю (PIM-1) за допомогою атомістичного молекулярного моделювання. Поведінка сорбційно-релаксаційної дії в PIM-1, індукована газами і бінарними сумішами CO 2, CH 4, H 2, N 2 та O 2, була вивчена за допомогою комбінованого підходу Монте-Карло та молекулярної динаміки. Враховуючи релаксацію полімеру, ми показали, що структурні властивості суттєво змінилися, особливо за рахунок CO 2 та CH 4. Що стосується адсорбційних властивостей, спостерігалися значні відмінності в навантаженні та конфігурації газів у PIM-1 при порівнянні між нерухомими та гнучкими каркасами. Наші моделювання MC/MD виявили порогове значення близько 3 ммоль/г при 300 К, при якому завантаження газу ініціює пластифікацію та набухання в полімерній матриці. Крім того, працездатність та регенерація покращувались після сорбційно-релаксаційної дії в декількох випадках, що вказує на те, що явища не завжди корелюють зі зниженням працездатності, як це зазвичай вважається в літературі.