|
|
Process-Based Model of Mixed-Matrix Membrane
Čapek, P. ; Hejtmánek, Vladimír ; Veselý, M. ; Sysel, P. ; Kočiřík, Milan ; Brabec, Libor ; Zikánová, Arlette ; Bernauer, B. ; Fíla, V.
The focus of this contribution was on the formulation and verification of a process-based model of the mixed-matrix membrane that consisted of the polyimide matrix synthesized from the monomers 4,4’-(hexafluoroisopropylidene)diphtalic anhydride and 4,4’-oxydianiline, and silicalite-1. When a solution of a polyimide precursor in N,N-dimethylformamide was ready, silicalite-1 particles were dispersed in the solution and the dispersion was subsequently cast on a Teflon support plate. An initial mass ratio of silicalite-1 and polyimide was about 1:1. After solvent removal, the films were heated in subsequent steps up to 230°C for two hour. From a process-based model point of view, a key operation of the entire synthesis was slow sedimentation of silicalite particles in the viscous solution. Preliminary observation of 2D cuts through the solid membrane in a scanning electron microscope revealed that there were a lot of contacts among the silicalite particles. Therefore, a sequential (ballistic) deposition algorithm, well representing sedimentation in a low-energy environment, was used to create an off-lattice model of spatial distribution of the silicalite particles in the polyimide matrix.
Plný tet: SKMBT_C22012102413461 -  PDF
Plný text: content.csg - PDF
|
|
| |
|
|
Reconstructed 3D Microstructure and Effective Diffusivity of a Zeolite-Polyimide Mixed Matrix Membrane
Čapek, P. ; Hejtmánek, Vladimír ; Fryčová, M. ; Sysel, P. ; Kočiřík, Milan ; Brabec, Libor ; Zikánová, Arlette ; Bernauer, B. ; Fíla, V.
In our work we focused on a two-phase system consisting of the polyimide matrix synthesized from the monomers 4,4’-(hexafluoroisopropylidene)diphtalic anhydride (6FDA) and 4,4’-oxydianiline (ODA), and silicalite-1 [3, 4]. Its microstructure on the scale capturing the morphology of silicalite particles was reproduced by means of stochastic reconstruction. Then, effective diffusivity of an arbitrary fluid in the reconstructed composite material was determined by exploiting random walk simulation. Resulting values were compared with the corresponding values obtained using two traditional correlations for conductivity of composite materials. Image processing and analysis as the first step of stochastic reconstruction was a bit inexact in terms of an estimation of the volume fractions of both phases.
|
|
|
Pokroky ve stochastické rekonstrukci mikrostruktury pórovitých látek metodou simulovaného ochlazování
Čapek, P. ; Hejtmánek, Vladimír ; Brabec, Libor ; Zikánová, Arlette ; Kočiřík, Milan
Z provedené analýzy replik třech pórovitých materiálů vyplynulo, že inovovaná metoda stochastické rekonstrukce pomocí simulovaného ochlazování poskytovala prostor pórů lépe propojený než obdobná metoda popisovaná v literatuře. Tím se možná podařilo překonat hlavní problém stochastické rekonstrukce s užitím simulovaného ochlazování, který spočívá ve špatné reprodukci propojenosti pórů. Rozdíly mezi replikami získanými oběma srovnávanými metodami stochastické rekonstrukce se zvětšovaly s klesající celkovou pórovitostí reálného materiálu. Pro důkladnější ověření inovované metody bude provedena rekonstrukce mikrostruktury materiálů s pórovitostí nižší než 0,2. Dále bude potřeba určit transportní vlastnosti replik a porovnat je s obdobnými vlastnostmi reálných materiálů.
|
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|
|
Příprava silikalitových kompozitních membrán
Hrabánek, Pavel ; Bernauer, B. ; Zikánová, Arlette ; Krystl, V. ; Kočiřík, Milan
Silikalitové krystalické separační vrstvy byly syntetizovány na kovových a keramických nosičích. Jedná se o porézní nosiče vyráběné firmami Trumem Int. (USA) a Carborundum Electrite (ČR). Syntézní postup pro přípravu kompozitních membrán na kovových nosičích vycházel z metody navržené Gorou et sl.. Bylo zjištěno, že kvalita membrány je ovlivněna přítomností silikalitových krystalickcých zárodků. Důležitou roli hrál také počet krystalizačních cyklů. Keramické silikalitové membrány byly připraveny na keramických nosičích s vrstvami náhodně orientovaných silikalitových krystalů. Nevýhodou těchto nosičů byla nerovnost jejich povrchu. Mezery mezi keramickými zrny a nejnorodost povrchu byly výrazně sníženy postupným nanášením glazury. Silikalitové kompozitní membrány byly charakterizovány metodami optické a rastrovací elektronové mikroskopie (SEM).
|
|
| |
host ::
RSS.