用共焦拉曼显微镜观察透过阻挡膜的质量输运

由 ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 16:01
文章英文标题
Following mass transport through barrier membranes with confocal Raman microscopy
正文
本工作描述了一个用来表征阻挡膜对传质有效扩散系数的装置。由弹性体聚二甲基硅氧烷( PDMS )基体制备出具有可控和良好势垒微结构的膜。物质输运的物理障碍是通过在具有明确形状和特定位置的基体微孔中雕刻产生的。横向拉曼光谱是用来跟踪渗透分子十六醇( HDOL )在雕刻基体中的质量输运。通过对HDOL拉曼强度随时间变化的监测，研究了圆孔和拉长孔通过势垒微结构后对质量输运的影响。将结果与计算机模拟的质量输运进行了比较，发现了很好的一致性。结果表明，空穴对HDOL起二维阻挡作用，HDOL在阻挡膜中的有效扩散系数相对于均质材料降低。总体而言，拉曼测量为对比异质势垒膜的传质理论模型提供了有价值的数据生成基础。
文章内容（英文）
This work describes a setup to characterize the effective diffusivity of barrier membranes to mass transport. Membranes with controlled and well‐defined barrier microstructures are produced from an elastomeric polydimethylsiloxane (PDMS) matrix. Physical obstacles to mass transport are generated by carving in the matrix microscopic holes with well‐defined shapes and in specific positions. Lateral Raman mapping is used to follow mass transport of a penetrant molecule, hexadecanol (HDOL), in the carved matrix. The influence of circular and elongated holes over mass transport is examined by monitoring the HDOL Raman intensity over time, after it passes the barrier microstructure. Results are compared with computer simulations of mass transport and excellent agreement is found. It is shown that holes act as bidimensional barriers to HDOL and that the effective diffusion coefficient of HDOL in the barrier membrane is reduced with respect to that of the homogenous material. Overall, Raman measurements provide a valuable base of data generation to contrast theoretical models of mass transport in heterogeneous barrier membranes.
来源出处
Journal|[J]Journal of Raman SpectroscopyVolume 52, Issue 5. 2021. PP 1022-1031
DOI
https://doi.org/10.1002/JRS.6084

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