Polymeradsorption

Adsorption är adhesion av joner eller molekyler på ytan av en annan fas. Adsorption kan ske via fysisorption och kemisorption.Joner och molekyler kan adsorberas på många typer av ytor inklusive polymerytor.En polymer är en stor molekyl som består av upprepade subenheter bundna tillsammans av kovalenta bindningar.Adsorptionen av joner och molekyler till polymerytor spelar en roll i många applikationer inklusive: biomedicinska, strukturella och beläggningar.

Polymerytor skiljer sig från icke-polymera ytor genom att subenheterna som utgör ytan är kovalent bundna till varandra.Icke-polymerytor kan bindas av jonbindningar, metallbindningar eller intermolekylära krafter (IMF).I ett tvåkomponentsystem bildas icke-polymerytor när en positiv nettomängd energi krävs för att bryta självinteraktioner och bilda icke-självinteraktioner.Därför är energin i att blanda positiv.Denna mängd energi, som beskrivs av gränsytspänning, varierar för olika kombinationer av material.Men med polymerytor är subenheterna kovalent sammanbundna och bulkfasen av den fasta ytan tillåter inte att ytspänningen mäts direkt.De intermolekylära krafterna mellan de stora polymermolekylerna är svåra att beräkna och kan inte bestämmas lika lätt som icke-polymera ytmolekylära interaktioner.[2]De kovalent bundna subenheterna bildar en yta med olika egenskaper jämfört med icke-polymerytor.Några exempel på polymerytor inkluderar: polyvinylklorid (PVC), nylon, polyeten (PE) och polypropen (PP).Polymerytor har analyserats med användning av en mängd olika tekniker, inklusive: svepelektronmikroskopi, sveptunnelmikroskopi och infraröd spektroskopi.

Olika polymerytor har olika sidokedjor på sina monomerer som kan laddas på grund av adsorption eller dissociation av adsorbater.Till exempel har polystyrensulfonat monomerer som innehåller negativt laddade sidokedjor som kan adsorbera positivt laddade adsorbater.Polystyrensulfonat kommer att adsorbera mer positivt laddat adsorbat än negativt laddat.Omvänt, för en polymer som innehåller positivt laddade sidokedjor, såsom poly(diallyldimetylammoniumklorid), kommer negativt laddade adsorbater att attraheras starkt.

Strukturell

Avancerade polymerkompositer:Avancerade polymerkompositer används vid förstärkning och rehabilitering av gamla strukturer.Dessa avancerade kompositer kan tillverkas med många olika metoder inklusive prepreg, harts, infusion, filamentlindning och pultrudering.Avancerade polymerkompositer används i många flygplanskonstruktioner och deras största marknad är inom flyg- och försvarsindustrin.

Fiberförstärkta polymerer:Fiberförstärkta polymerer (FRP) används ofta av civilingenjörer i deras strukturer.FRP:er svarar linjärelastiskt på axiell spänning, vilket gör dem till ett utmärkt material för att hålla en last.FRP är vanligtvis i en laminatformation där varje laminat har enkelriktade fibrer, typiskt kol eller glas, inbäddade i ett skikt av lätt polymermatrismaterial.FRP har stor motståndskraft mot miljöexponering och stor hållbarhet.

Polytetrafluoreten:Polytetrafluoreten (PTFE) är en polymer som används i många applikationer inklusive non-stick beläggningar, skönhetsprodukter och smörjmedel.PTFE är en hydrofob molekyl som består av kol och fluor.Kol-fluorbindningar gör att PTFE är ett lågfriktionsmaterial, gynnsamt i högtemperaturmiljöer och motståndskraftigt mot spänningssprickor.Dessa egenskaper gör att PTFE är icke-reaktivt och används i ett brett spektrum av tillämpningar.

Polymeradsorption i porösa medier:Fysisk adsorption och mekanisk inneslutning är två huvudorsaker till polymerretention i porösa medier.Låg polymerretention i reservoaren är avgörande för framgången för en polymer EOR-operation.