Hấp phụ polyme

Hấp phụ là sự bám dính của các ion hoặc phân tử lên bề mặt của pha khác. Sự hấp phụ có thể xảy ra thông qua hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học.Các ion và phân tử có thể hấp phụ trên nhiều loại bề mặt, bao gồm cả bề mặt polymer.Polyme là một phân tử lớn bao gồm các tiểu đơn vị lặp lại liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị.Sự hấp phụ của các ion và phân tử lên bề mặt polymer đóng vai trò trong nhiều ứng dụng bao gồm: y sinh, cấu trúc và lớp phủ.

Polymebề mặt khác với bề mặt không phải polymer ở ​​chỗ các đơn vị con tạo nên bề mặt được liên kết cộng hóa trị với nhau.Các bề mặt không phải polymer có thể bị liên kết bởi liên kết ion, liên kết kim loại hoặc lực liên phân tử (IMF).Trong hệ thống hai thành phần, các bề mặt không polyme hình thành khi cần một lượng năng lượng ròng dương để phá vỡ các tương tác tự và hình thành các tương tác không tự tương tác.Do đó, năng lượng trộn là tích cực.Lượng năng lượng này, như được mô tả bởi sức căng bề mặt, thay đổi tùy theo sự kết hợp khác nhau của vật liệu.Tuy nhiên, với bề mặt polymer, các tiểu đơn vị được liên kết cộng hóa trị với nhau và pha khối của bề mặt rắn không cho phép đo trực tiếp sức căng bề mặt.Lực liên phân tử giữa các phân tử polyme lớn rất khó tính toán và không thể xác định dễ dàng như các tương tác phân tử trên bề mặt không phải polyme.[2]Các tiểu đơn vị liên kết cộng hóa trị tạo thành một bề mặt có các đặc tính khác nhau so với các bề mặt không phải polymer.Một số ví dụ về bề mặt polymer bao gồm: polyvinyl clorua (PVC), nylon, polyetylen (PE) và polypropylen (PP).Bề mặt polymer đã được phân tích bằng nhiều kỹ thuật khác nhau, bao gồm: kính hiển vi điện tử quét, kính hiển vi quét đường hầm và quang phổ hồng ngoại.

Các bề mặt polymer khác nhau có các chuỗi bên khác nhau trên các monome của chúng có thể tích điện do sự hấp phụ hoặc phân ly của chất hấp phụ.Ví dụ, polystyrene sulfonate có các monome chứa chuỗi bên tích điện âm có thể hấp thụ các chất hấp phụ tích điện dương.Polystyrene sulfonate sẽ hấp thụ chất hấp phụ tích điện dương nhiều hơn chất hấp phụ tích điện âm.Ngược lại, đối với polyme có chứa chuỗi bên tích điện dương, chẳng hạn như poly(diallyldimetylamoni clorua), chất hấp phụ tích điện âm sẽ bị hút mạnh.

Cấu trúc

Vật liệu tổng hợp polymer tiên tiến:Vật liệu tổng hợp polymer tiên tiến được sử dụng để tăng cường và phục hồi các cấu trúc cũ.Những vật liệu tổng hợp tiên tiến này có thể được chế tạo bằng nhiều phương pháp khác nhau bao gồm prereg, nhựa, truyền, cuộn dây tóc và ép đùn.Vật liệu tổng hợp polymer tiên tiến được sử dụng trong nhiều cấu trúc máy bay và thị trường lớn nhất của chúng là trong ngành hàng không vũ trụ và quốc phòng.

Polyme gia cố bằng sợi:Polyme gia cố bằng sợi (FRP) thường được các kỹ sư dân dụng sử dụng trong các công trình của họ.FRP phản ứng đàn hồi tuyến tính với ứng suất dọc trục, khiến chúng trở thành vật liệu tuyệt vời để chịu tải.FRP thường ở dạng nhiều lớp với mỗi lớp có các sợi đơn hướng, điển hình là cacbon hoặc thủy tinh, được nhúng bên trong một lớp vật liệu ma trận polyme nhẹ.FRP có khả năng chống chịu tốt với môi trường và độ bền cao.

Polytetrafluoroetylen:Polytetrafluoroethylene (PTFE) là một loại polymer được sử dụng trong nhiều ứng dụng bao gồm lớp phủ chống dính, sản phẩm làm đẹp và chất bôi trơn.PTFE là một phân tử kỵ nước bao gồm carbon và flo.Liên kết cacbon-flo làm cho PTFE trở thành vật liệu có độ ma sát thấp, thuận lợi trong môi trường nhiệt độ cao và có khả năng chống nứt do ứng suất.Những đặc tính này làm cho PTFE không phản ứng và được sử dụng trong nhiều ứng dụng.

Hấp phụ polyme trong môi trường xốp:Hấp phụ vật lý và bẫy cơ học là hai nguyên nhân chính gây ra hiện tượng lưu giữ polyme trong môi trường xốp.Khả năng lưu giữ polyme thấp trong bể chứa là điều cần thiết cho sự thành công của hoạt động EOR polyme.