Химия высоких энергий, 2023, T. 57, № 4, стр. 260-266

О некоторых особенностях позитронного и сорбционного методов при исследовании микропористости полимеров

В. П. Шантарович a*, В. Г. Бекешев a, И. Б. Кевдина a, В. В. Густов a, Э. В. Белоусова a

a Исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН
119991 Москва, ул. Косыгина 4, Россия

* E-mail: shant@chph.ras.ru

Поступила в редакцию 03.02.2023
После доработки 14.03.2023
Принята к публикации 15.03.2023

Аннотация

Для ряда полимеров с аморфной (полиэфиримиды PEI) и аморфно-кристаллической (полифениленоксиды PPO) структурой сравниваются данные о микропористости (распределения микропор по размерам) в диапазоне от нескольких ангстрем до нескольких нанометров, полученные путем измерений времени жизни позитронов (методика PALS) и путем измерений сорбции СО2 (низкотемпературная сорбция газа LTGS). Оценки микропористости по данным аннигиляции позитронов и сорбции СО2 сопоставлены с литературными данными о проницаемости этих материалов, полученными как из эксперимента, так и методом групповых вкладов. Обсуждаются найденные расхождения и их возможные причины.

Ключевые слова: позитрон, позитроний, аннигиляция, время локализации, нанопора, свободный объем, удельная поверхность, проницаемость, адсорбция, распределение по размерам, допплеровское уширение, аннигиляционная линия

Список литературы

  1. Budd P.M., McKeown N.B., Fritsch D., Yampolskii Yu.P., Shantarovich V.P. In: Membrane Gas Separation. Ed. by Y. Yampolskii and B. Freeman. 2010. P. 29.

  2. Mogensen O.E. 1995. Positron Annihilation in Chemistry. Eds: V.I. Goldanskii, E.P. Schaeffer. (Berlin-Heidelberg-New York: Springer-Verlag) 66.

  3. Rudel M., Krause J., Ratzke K., Faupel M., Yampolskii Yu., Shantarovich V., Dlubek G. // Macromolecules. 2008. V. 41. P. 788.

  4. Gun’ko V.M., Leboda R., Skubiszewska-Zieba, Gawdzik B., Charmas B. // Applied Surface Science. 2005. V. 252. P. 612.

  5. Шантарович В.П., Бекешев В.Г., Бермешев М.В., Алентьев Д.А., Густов В.В., Белоусова Э.В., Кевдина И.Б., Новиков Ю.А. // Химия высоких энергий. 2019. Т. 53. № 4. С. 267–273.

  6. Шантарович В.П., Бекешев В.Г., Кевдина И.Б., Бермешев М.В., Возняк А.И. // Химия высоких энергий. 2021. Т. 55. № 1. С. 81–87.

  7. Alentiev A.Yu., Levin I.S., Buzin V.I., Belov N.A., Nikiforov R.Yu., Chirkov S.V., Blagodatskikh I.V., Kechekyan A.S., Bekeshev V.G., Ryzhikh V.E., Yampolskii Yu.P. // Polymer. 2021. V. 226. 123804.

  8. Alentiev A.Yu., Levin I.S., Belov N.A., Nikiforov R.Y., Chirkov S.V., Bezgin D.A., Ryzhikh V.E., Kostina J.V., Shantarovich V.P., Grunin L.Y. // Polymer. 2022. V. 14. № 1.

  9. Auriemma F., Daniel C., Golla M., Nagedra B., Rizzo P., Tarallo O., Guerra G. // Polymer. 2022. 258. 125290.

  10. Алентьев А.Ю., Ямпольский Ю.П., Русанов А.Л., Лихачев Д.Ю., Лазаков Г.В., Комарова Л.Г., Пригожина М.П. // Высок. омол. соед. Сер. А. 2003. Т. 45. № 9. С. 1566.

  11. Weber M.H., Lynn K.G. Positron Porosimetry. In: Principles and Applications of Positron and Positronium Chemistry. Eds. Jean Y.C., Mallon P.E., Schrader D.M. New Jersey-London-Singapore–Hong ader D.M. New Jersey Kong: World Scientific, 2003. P. 167–211.

  12. Shantarovich V.P. // J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys. 2008. V. 46. P. 2485.

  13. NOVAWIN2 V. 2. 1. Operating Manual / Quantachrome Instruments. 2004.

  14. Weber J., Najying Du, Guiver M.D. // Macromolecules. 2011. V. 44. P. 1763–1767.

  15. Elmehalmey W.A., Azzam R.A., Hassan Y.S., Alkordi M.H., Madkour T.M. // ACS OMEGA 2018. V. 3. P. 2757.

  16. Shantarovich V.P., Suzuki T., He C., Gustov V.W. // Radiation Physics and Chemistry. 2003. V. 67. P. 15–23.

  17. Nagai Y., Nonaka T., Hasegava M., Kobayashi Y., Wang C.L., Zheng W., Zhang C. // Phys. Rev. B. 1999. V. 60. № 17. P. 11863.

  18. Токарев А.В., Бондаренко Г.Н., Ямпольский Ю.П. // Высокомолек. соед. Сер. А. 2007. Т. 49. С. 1510–1523.

  19. Shantarovich V.P., Suzuki T., He C., Ito Y., Yampolskii Yu.P., Alentiev A.Yu. // Rad. Phys. and Chem. 2005. V. 73. № 1. P. 45–53.

Дополнительные материалы отсутствуют.