Water permeation in polymeric membranes: Mechanism and synthetic strategy for water-inhibiting functional polymers

پیش بینی و کنترل نفوذ در یک غشای پلیمری از اهمیت حیاتی در شیمی سبز و تکنولوژی انرژی، از جمله جداسازی گاز، تصفیه آب و نمک زدگی است. ما شبیه سازی های مولکولی حمل و نقل آب را از طریق یک غشاء پلیمری انجام دادیم تا عوامل کلیدی که نفوذ آب را تحت تأثیر قرار می دهند، روشن شود. اثر افزودنی ها و تعامل شیمیایی (حلالیت) بر مهار آب بررسی شد. ما دریافتیم که مواد افزودنی نفوذپذیری آب را به غشاء کاهش می دهند. پس از ترکیب افزودنی، قدرت هماهنگی مولکول های آب در نزدیکی سطح غشا افزایش می یابد. بنابراین، فرکانس نفوذ مولکول آب به غشا کاهش می یابد. پیشنهاد می شود که محیط محلی در نزدیکی سطح غشا نقش مهمی در کنترل نفوذپذیری آب داشته باشد. برای بدست آوردن بینش عمیق تر در طراحی پلیمر، ما در مورد تغییر پارامتر شیمیایی (حلالیت) بین زنجیره های پلیمری و افزودنی ها بحث کردیم. استفاده از یک ماده شیمیایی مخرب زنجیره ای پلیمری برای افزودنی ها می تواند باعث مهار آب بیشتر شود. توانایی کنترل نفوذپذیری آب به غشا توسط طراحی پلیمر می تواند برای کاربرد در تکنولوژی جداسازی آب مورد استفاده قرار گیرد.