Polimer adsorpsiyonu

Adsorpsiyon, iyonların veya moleküllerin başka bir fazın yüzeyine yapışmasıdır. Adsorpsiyon, fizisorpsiyon ve kemisorpsiyon yoluyla gerçekleşebilir.İyonlar ve moleküller, polimer yüzeyler dahil birçok yüzey türüne adsorbe edilebilir.Bir polimer, kovalent bağlarla birbirine bağlanan tekrarlanan alt birimlerden oluşan büyük bir moleküldür.İyonların ve moleküllerin polimer yüzeylerine adsorpsiyonu, biyomedikal, yapısal ve kaplamalar dahil olmak üzere birçok uygulamada rol oynar.

Polimeryüzeyler, yüzeyi oluşturan alt birimlerin birbirine kovalent olarak bağlanması bakımından polimer olmayan yüzeylerden farklılık gösterir.Polimer olmayan yüzeyler iyonik bağlarla, metalik bağlarla veya moleküller arası kuvvetlerle (IMF'ler) bağlanabilir.İki bileşenli bir sistemde, kendi kendine etkileşimleri kırmak ve kendi kendine olmayan etkileşimler oluşturmak için pozitif net miktarda enerjiye ihtiyaç duyulduğunda polimer olmayan yüzeyler oluşur.Bu nedenle karıştırma enerjisi pozitiftir.Ara yüzey gerilimiyle tanımlanan bu enerji miktarı, farklı malzeme kombinasyonlarına göre değişir.Bununla birlikte, polimer yüzeylerde alt birimler birbirine kovalent olarak bağlanır ve katı yüzeyin yığın fazı, yüzey geriliminin doğrudan ölçülmesine izin vermez.Büyük polimer molekülleri arasındaki moleküller arası kuvvetlerin hesaplanması zordur ve polimer olmayan yüzey moleküler etkileşimleri kadar kolay belirlenemez.[2]Kovalent bağlı alt birimler, polimer olmayan yüzeylerle karşılaştırıldığında farklı özelliklere sahip bir yüzey oluşturur.Polimer yüzeylerin bazı örnekleri şunları içerir: polivinil klorür (PVC), naylon, polietilen (PE) ve polipropilen (PP).Polimer yüzeyleri, taramalı elektron mikroskobu, taramalı tünelleme mikroskobu ve kızılötesi spektroskopi gibi çeşitli teknikler kullanılarak analiz edilmiştir.

Farklı polimer yüzeyleri, monomerleri üzerinde, adsorbatların adsorpsiyonu veya ayrışması nedeniyle yüklenebilen farklı yan zincirlere sahiptir.Örneğin polistiren sülfonat, pozitif yüklü adsorbatları adsorbe edebilen negatif yüklü yan zincirler içeren monomerlere sahiptir.Polistiren sülfonat, negatif yüklüye göre pozitif yüklü adsorbatı daha fazla adsorbe edecektir.Tersine, poli(dialildimetilamonyum klorür) gibi pozitif yüklü yan zincirler içeren bir polimer için negatif yüklü adsorbatlar güçlü bir şekilde çekilecektir.

Yapısal

Gelişmiş polimer kompozitler:Eski yapıların güçlendirilmesi ve rehabilitasyonunda gelişmiş polimer kompozitler kullanılmaktadır.Bu gelişmiş kompozitler, prepreg, reçine, infüzyon, filaman sarma ve pultrüzyon gibi birçok farklı yöntem kullanılarak yapılabilir.Gelişmiş polimer kompozitler birçok uçak yapısında kullanılmaktadır ve en büyük pazarları havacılık ve savunmadır.

Fiber takviyeli polimerler:Fiber takviyeli polimerler (FRP), inşaat mühendisleri tarafından yapılarında yaygın olarak kullanılmaktadır.FRP'ler eksenel gerilime doğrusal-elastik olarak tepki verir, bu da onları yük tutmak için mükemmel bir malzeme haline getirir.FRP'ler genellikle, her bir tabakanın, hafif bir polimer matris malzemesi tabakası içine gömülü, tipik olarak karbon veya cam gibi tek yönlü fiberlere sahip olduğu bir laminat oluşumundadır.FRP'ler çevreye maruz kalmaya karşı büyük bir dirence ve mükemmel dayanıklılığa sahiptir.

Politetrafloroetilen:Politetrafloroetilen (PTFE), yapışmaz kaplamalar, güzellik ürünleri ve yağlayıcılar dahil birçok uygulamada kullanılan bir polimerdir.PTFE, karbon ve flordan oluşan hidrofobik bir moleküldür.Karbon-flor bağları, PTFE'nin düşük sürtünmeli bir malzeme olmasına, yüksek sıcaklıktaki ortamlarda iletken olmasına ve stres çatlamasına karşı dayanıklı olmasına neden olur.Bu özellikler PTFE'nin reaktif olmamasına ve çok çeşitli uygulamalarda kullanılmasına neden olur.

Gözenekli ortamda polimer adsorpsiyonu:Fiziksel adsorpsiyon ve mekanik hapsetme, gözenekli ortamda polimer tutulmasının iki ana nedenidir.Rezervuarda düşük polimer tutulması, bir polimer EOR işleminin başarısı için esastır.