NANOBUILD-1-2015-PAGES-29-54

Posted onAuthorNanobuildCategoriesБез рубрики

Стр.  29-54

МЕЖДУНАРОДНЫЙ ОПЫТ

УДК 69.001.5

Квазигомогенное приближение для описания свойств дисперсных систем. Основные подходы к моделированию процессов отверждения в дисперсных силикатных системах. Часть I. Статистический полимерный метод

Авторы: КУДРЯВЦЕВ Павел Геннадьевич, профессор, D.Sc. Холонский технологический институт (Израиль), академик МАНЭБ и РАЕН, автор 150 научных работ, в том числе «Наноматериалы на основе растворимых силикатов» (в соавторстве с О. Фиговским), имеет более 30 изобретений; 52 Golomb Street, POB 305 Holon 5810201, Израиль, 23100, e-mail: pgkudr89@gmail.com;

ФИГОВСКИЙ Олег Львович, действительный член Европейской академии наук, иностранный член РИА и РААСН, главный редактор журналов SITA, OCJ и RPCS, директор компании «Nanotech Industries, Inc.», Калифорния, CША, директор Международного нанотехнологического исследовательского центра «Polymate» (Израиль), зав. кафедрой ЮНЕСКО «Зелёная химия», президент Израильской Ассоциации Изобретателей, Лауреат Golden Angel Prize, Polymate INRC; P.O.Box 73, Migdal Ha’Emeq, Израиль, 10550, e-mail: figovsky@gmail.com

 

Аннотация к статье (авторское резюме, реферат):

В этой статье мы рассматривали возможности применения квазигомогенного приближения для описания свойств дисперсных систем. Мы использовали статистический полимерный метод на основе рассмотрения усредненных структур всех возможных макромолекул одинакового веса. Выведены уравнения, позволяющие оценить многие аддитивные параметры макромолекул и содержащих их систем. Статистический полимерный метод позволяет моделировать разветвленные, сшитые макромолекулы и содержащие их системы, находящиеся в состоянии равновесия или в неравновесном состоянии.

Фрактальное рассмотрение статистического полимера позволяет моделировать различные виды случайного фрактала и других объектов, изучаемых методами фрактальной теории. Способ статистического полимера применим не только к полимерам, но также и к композитам, гелям, ассоциатам в полярных жидкостях и другим агрегативным системам. В данной работе было описано состояние коллоидных растворов оксида кремния с точки зрения статистической физики. Такой подход основан на идее, состоящей в том, что коллоидный раствор диоксида кремния – золь диоксида кремния – состоит из очень большого числа взаимодействующих друг с другом частиц, находящихся в непрерывном движении. Она посвящена изучению идеализированной системы сталкивающихся, но не взаимодействующих частиц золя. Был проведен анализ поведения золя кремнезема с точки зрения распределения Максвелла-Больцмана, и была рассчитана средняя длина свободного пробега коллоидных частиц. На основании этих данных было рассчитано количество частиц, способных преодолеть потенциальный барьер при столкновении. Для моделирования кинетики золь-гель перехода были рассмотрены различные подходы.

Ключевые слова: квазигомогенное приближение, дисперсные системы, статистический полимерный метод, образование сшивок, фрактальный метод, коллоидный раствор, кремнезоль, золь-гель переход, длина свободного пробега.

DOI: dx.doi.org/10.15828/2075-8545-2015-7-1-29-54

References:

  1. Kudryavtsev P., Figovsky O. Nanomaterials based on soluble silicates, ISBN

978–3–659–63556–4, LAP Lambert Academic Publishing, 2014, 241 p.

  1. Кудрявцев П., Фиговский О. Наноматериалы на основе растворимых сили-

катов. – ISBN 978–3–659–58361–2. LAP Lambert Academic Publishing. –2014. – С. 155.

  1. Слеттери Дж. Теория переноса импульса, энергии и массы в сплошных

средах. – М., 1978.

  1. Хейфец Л. И., Неймарк А. В. Многофазные процессы в пористых средах. – М., 1982.
  2. Greiser, T., Jarchow, O., Klaska, K.–H. and Weiss, E. Dioxotetradecakis (trimethylsiloxo) octadecakupfer(I), Cu18O2[OSi(CH3)3]14, ein silikon–analoges Oligomeres mit Kupfer als Heteroatom im silikatischen Grundgerüst. Chem. Ber., (1978), 111: 3360–3366. doi: 10.1002/cber.19781111010.
  3. Левеншпиль О. Инженерное оформление химических процессов. – М.,

Химия, 1969.

  1. Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. – 3 изд. – М., 1987.
  2. Хейфец Л.И., Брун Е.Б. Теоретические основы химической технологии. –1987. – Т. 21, № 2. – С. 191–214.
  3. Дорохов И.Н., Кафаров В.В. Системный анализ процессов химической технологии. – М.: Наука, 1989. – 376 с.
  4. Flory, P.J. Statistical Mechanics of Chain Molecules. Interscience, New York, (1969).
  5. Moshinsky, L. and Figovsky, O. Proc. Intern. Conf. «Corrosion in Natural and Industrial Environments: Problems and Solutions», (1995), 699 p.
  6. Romm F., Figovsky O. Statistical polymer method: Modeling of macromolecules and aggregates with branching and crosslinking, formed in random processes, Discrete Dynamics in Nature and Society Vol. 2 (1998), 3, P. 203–

208 http://dx.doi.org/10.1155/S1026022698000181.

  1. Romm F., Figovsky O. Modeling of Mechanical Properties of Polymeric Systems with Branching/Crosslinking, Particularly Their Mechanical Resistence and Stability. Macromolecular Theory and Simulations Volume 11, Issue 1, pages 93–101, January 2002.
  2. Gontar, V. New theoretical approach for physicochemical reactions dynamics with chaotic behaviour. In Chaos in Chemistry and Biochemistry, World Scientific, London, 1993, pp. 225–247.
  3. March, J. (1985), «Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure» (3rd ed.), New York: Wiley, ISBN 0–471–85472–7.
  4. Astruc D. The metathesis reactions: from a historical perspective to recent developments. New J. Chem. (2005). 29 (1): pp. 42–56. DOI:10.1039/b412198h.
  5. March G. Organicheskaja himija [Organic chemistry], transl. from Eng, v. 3, Moscow, Mir, 1988 (In Russian).
  6. Dreessen T., Jargstorff C., Lietzau L., Plath C., Stademann A., Wille U. Self-Terminating, Oxidative Radical Cyclizations Molecules 2004, 9, 480–497.
  7. Лоскутов А. Нелинейная динамика, теория динамического хаоса и синергетика (перспективы и приложения) // Компьютеры. – 1998. – № 47. –

URL: http://www.cplire.ru/koi/InformChaosLab/chaoscomputerra/Loskutov.html.

  1. Mikhailov A.S., Loskutov A.Yu. Chaos and Noise. Springer, Berlin, 1996.
  2. Ананьева Е.С., Новиковский Е.А., Ананьев М.И., Маркин В.Б., Ишков А.В. Применение фрактально-кластерного подхода для анализа структуры и прогнозирования свойств полимерных нанокомпозитов // Ползуновский Вестник. – 2012. – Т. 1, № 1. – С. 10–14.
  3. Новиков В.У., Козлов Г.В. Полифрактальность структуры наполненных полимеров // Пластические массы. – 2004. – № 4. – С. 27–38.
  4. Mandelbrot B.B. Fractals: Form, Chance and Dimension, W.H. Freeman, New San Francisko, 1977.
  5. Mandelbrot B.B. The fractal Geometry of Nature, Freeman, San Francisco, 1982.
  6. Жюльне Р. Фрактальные агрегаты // Успехи физических наук. – 1989. –Т. 157, № 2. – С. 339–357.
  7. Смирнов Б.М. Свойства фрактального агрегата // Успехи физических наук. – 1989.– Т. 157, № 2. – С. 357–360.
  8. Romm F., Karchevsky V., Figovsky O. Combined monte carlo/thermodynamic model of formation of microporous aggregate structure like silica from quaternary ammonium silicate solutions. Journal of Surfactants and Detergents(IF 1.515), 2000, Vol. 3 (4), pp.475–481. Springer. http://onlinelibrary.

wiley.com/doi/10.1002/1521–3919%2820020101%2911:1%3C93::AID–MATS93%3E3.0.CO;2–F/abstract.

  1. Ponomarenko A.T., Figovsky O., Shevchenko V.G. Multifunctional Polymer Composites for «Intellectual» Structures: Present State, Problems, Future. Journal Advanced Materials Research, 2008, Vol. 740 (47), pp. 81–84, Trans Tech.
  2. Кудрявцев П.Г., Фиговский О.Л. Наноструктурированные материалы, получение и применение в строительстве // Нанотехнологии в строительстве. – 2014. – Том 6, № 6. – с. 27–45. – DOI: dx.doi.org/10.15828/2075–8545–2014–6–6–27–45.
  3. Фиговский О.Л., Бейлин Д.А., Пономарев А.Н. Успехи применения нанотехнологий в строительных материалах // Нанотехнологии в строительстве. – 2012. – Том 4, № 3. – С. 6–21. – URL: http://nanobuild.ru/ru_RU/(дата обращения: 20.12.2014).
  4. Урханова Л.А., Лхасаранов С.А., Розина В.Е., Буянтуев С.Л., Бардаханов С.П. Повышение коррозионной стойкости базальто-фиброцементных композиций с нанокремнеземом // Нанотехнологии в строительстве. –2014. – Том 6, № 4. – С. 15–29. – URL: http://nanobuild.ru/ru_RU/ (дата обращения: 20.12.2014).

Full text in PDF format (29-54)