扩散

Abstract(#br)The sorption, diffusion, and permeation properties of toluene and nitrogen from binary gaseous mixtures were studied using polydimethylsiloxane (PDMS) membranes with various cross-linker levels. The prepared PDMS membranes were characterized using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), and positron annihilation lifetime spectroscopy (PALS). The PDMS made with 10:1 pre-polymer/cross-linker ratio contained a negligible amount of unreacted cross-linker.

文摘( # br )利用基于扰动链统计关联理论( PC-SAFT )的模型，模拟了甲烷和正丁烷在聚二甲基硅氧烷( PDMS )中-20 ~ 50℃的吸附、扩散和渗透数据。在PC - SAFT模型中引入了温度相关的相互作用参数，使得纯气体吸附数据得到了很好的表征。混合气体吸附结果完全可以从这些纯气体参数中预测，不需要引入任何附加参数，与实验数据吻合较好。该模型还能够模拟PDMS在不同气体组分下的膨胀行为，使得仅利用纯气体吸附数据来分析气体吸附特性成为可能。扩散模型与PC-SAFT模型耦合，可以很好地拟合纯气体和混合气体的渗透数据，在扩散项中用指数表达式来描述这种膨胀。只采用两个参数(即无限稀释迁移率系数L0和塑化因子β )，不需要两个渗透剂之间的耦合作用。甲烷和正丁烷的L0活化能分别为11.7和13.4 kJ mol-1。此外，该模型还可以计算穿透剂在膜厚上的浓度分布。对于正丁烷，当进料压力从4 atm增加到11 atm时，25℃下8 mol %正丁烷的质量浓度分布由线性变为非线性，反之，甲烷在两种条件下均呈线性浓度分布。

摘要\n膜分离的主要挑战之一是塑化效应降低选择性。为了更好地理解这一现象，了解混合物各组分的吸附行为是必要的。为此，成功设计了吸附式热虹吸仪( STA )，并进行了气体吸附测试。与实际其他方法相比，STA方法的主要优点之一是利用热虹吸管记录压力衰减情况，保证顶空浓度均匀。平衡条件在取样过程中不受干扰，允许在吸附实验结束时保留准确数据。为了验证新体系的有效性，通过STA等实验技术获得了纯CO2和CH4以及CO2 / CH4 ( 50 / 50 )混合物在聚二甲基硅氧烷( PDMS )中的吸附、扩散和渗透系数，与文献数据吻合较好。

研究了在植物与昆虫食草动物的地下生态相互作用中起作用的土壤-根系界面小亲油分子( SLMs )的提取。聚二甲基硅氧烷( PDMS )微管已被证明能在低干扰装置中选择性地吸收根部SLMs，其中分析物用甲醇从聚合物中提取。该技术适用于分离土壤和砂土中扩散在蒸气相中的SLMs，在各种实验参数下，用推过硅管长度的二乙醚塞萃取。水分水平对作为已知地下SLM半化学物质在介质中合成混合物的分析物的回收率有底物依赖性的影响。从砂土中提取的( E ) -石竹烯和( - ) -苏木素2种选择性SLM较多，聚合物和溶剂体积增大，取样时间延长，提取回收的2种SLM较多。实验还表明PDMS管在反复使用后没有丧失萃取能力。用乙醚萃取硅管，成功地从Diabrotica v . virgifera幼虫侵染的玉米植株根际分离到了标志性化合物( E ) -石竹烯。由于这些管子是以减少污染物的存在为前提的，因此可以直接用GC和GC-MS分析这些萃取物，并用于电生理和行为分析。经过进一步的修饰，可以开发出非侵入的原位PDMS探针，从植物根际提取SLMs，用于研究地下化学生态过程。

研究了在植物与昆虫食草动物的地下生态相互作用中起作用的土壤-根系界面小亲油分子( SLMs )的提取。聚二甲基硅氧烷( PDMS )微管已被证明能在低干扰装置中选择性地吸收根部SLMs，其中分析物用甲醇从聚合物中提取。该技术适用于分离土壤和砂土中扩散在蒸气相中的SLMs，在各种实验参数下，用推过硅管长度的二乙醚塞萃取。水分水平对作为已知地下SLM半化学物质在介质中合成混合物的分析物的回收率有底物依赖性的影响。从砂土中提取的( E ) -石竹烯和( - ) -苏木素2种选择性SLM较多，聚合物和溶剂体积增大，取样时间延长，提取回收的2种SLM较多。实验还表明PDMS管在反复使用后没有丧失萃取能力。用乙醚萃取硅管，成功地从Diabrotica v . virgifera幼虫侵染的玉米植株根际分离到了标志性化合物( E ) -石竹烯。由于这些管子是以减少污染物的存在为前提的，因此可以直接用GC和GC-MS分析这些萃取物，并用于电生理和行为分析。经过进一步的修饰，可以开发出非侵入的原位PDMS探针，从植物根际提取SLMs，用于研究地下化学生态过程。

研究了在植物与昆虫食草动物的地下生态相互作用中起作用的土壤-根系界面小亲油分子( SLMs )的提取。聚二甲基硅氧烷( PDMS )微管已被证明能在低干扰装置中选择性地吸收根部SLMs，其中分析物用甲醇从聚合物中提取。该技术适用于分离土壤和砂土中扩散在蒸气相中的SLMs，在各种实验参数下，用推过硅管长度的二乙醚塞萃取。水分水平对作为已知地下SLM半化学物质在介质中合成混合物的分析物的回收率有底物依赖性的影响。从砂土中提取的( E ) -石竹烯和( - ) -苏木素2种选择性SLM较多，聚合物和溶剂体积增大，取样时间延长，提取回收的2种SLM较多。实验还表明PDMS管在反复使用后没有丧失萃取能力。用乙醚萃取硅管，成功地从Diabrotica v . virgifera幼虫侵染的玉米植株根际分离到了标志性化合物( E ) -石竹烯。由于这些管子是以减少污染物的存在为前提的，因此可以直接用GC和GC-MS分析这些萃取物，并用于电生理和行为分析。经过进一步的修饰，可以开发出非侵入的原位PDMS探针，从植物根际提取SLMs，用于研究地下化学生态过程。

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。