Τα πορώδη πολυμερή παρουσιάζουν αξιοσημείωτη σταθερότητα σε υψηλή πίεση
Τα πορώδη πολυμερή είναι μια κατηγορία υλικών με υψηλή επιφάνεια και υψηλό πορώδες. Αυτό τα καθιστά ιδανικά για αποθήκευση και διαχωρισμό αερίου, κατάλυση και άλλες εφαρμογές. Ωστόσο, τα πορώδη πολυμερή μπορούν να είναι ασταθής υπό υψηλή πίεση, γεγονός που περιορίζει τη χρήση τους σε ορισμένες εφαρμογές.
σταθερότητα σε υψηλή πίεση
Η σταθερότητα των πορωδών πολυμερών σε υψηλή πίεση επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης της δομής πολυμερούς, του τύπου αερίου ή του υγρού που αποθηκεύεται ή διαχωρίζεται και των συνθηκών θερμοκρασίας και πίεσης.
Η δομή του πολυμερούς είναι σημαντική επειδή επηρεάζει τις μηχανικές ιδιότητες του υλικού. Τα πολυμερή με άκαμπτη δομή είναι πιο πιθανό να είναι σταθερά σε υψηλή πίεση από τα πολυμερή με εύκαμπτη δομή. Ο τύπος αερίου ή υγρού που αποθηκεύεται ή διαχωρίζεται είναι επίσης σημαντικός επειδή ορισμένα αέρια και υγρά μπορούν να αντιδράσουν με το πολυμερές και να το αναγκάσουν να υποβαθμιστεί. Τέλος, οι συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης μπορούν να επηρεάσουν τη σταθερότητα των πορωδών πολυμερών. Οι υψηλότερες θερμοκρασίες και πιέσεις μπορούν να οδηγήσουν σε αυξημένη αποικοδόμηση του πολυμερούς.
αξιοσημείωτη σταθερότητα σε υψηλή πίεση
Παρά τις προκλήσεις αυτές, ορισμένα πορώδη πολυμερή έχουν δείξει αξιοσημείωτη σταθερότητα σε υψηλή πίεση. Για παράδειγμα, μια μελέτη από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Berkeley, έδειξε ότι ένα πορώδες πολυμερές που ονομάζεται PIM-1 ήταν σταθερό σε πιέσεις έως και 10.000 atm. Αυτό είναι ισοδύναμο με την πίεση στο κάτω μέρος της τάφρου Mariana, το βαθύτερο σημείο του ωκεανού.
Η αξιοσημείωτη σταθερότητα του PIM-1 οφείλεται στη μοναδική δομή του. Το PIM-1 είναι ένα πολυμερές σκάλας, που σημαίνει ότι έχει επαναλαμβανόμενη δομή εναλλασσόμενων δακτυλίων βενζολίου και αζώτου αζώτου. Αυτή η δομή δίνει στο PIM-1 υψηλό βαθμό ακαμψίας, γεγονός που το καθιστά ανθεκτικό στη συμπίεση. Το PIM-1 είναι επίσης ανθεκτικό στη χημική αποικοδόμηση, γεγονός που το καθιστά ιδανικό για την αποθήκευση και διαχωρισμό αερίων και υγρών.
Εφαρμογές πορώδους πολυμερή σε υψηλή πίεση
Η αξιοσημείωτη σταθερότητα ορισμένων πορωδών πολυμερών σε υψηλή πίεση τα καθιστά ιδανικά για μια ποικιλία εφαρμογών, όπως:
* Αποθήκευση και διαχωρισμός φυσικού αερίου
* Κατάλυση
* Αποθήκευση ενέργειας
* Επεξεργασία νερού
Τα πορώδη πολυμερή είναι μια πολλά υποσχόμενη νέα κατηγορία υλικών με ευρύ φάσμα πιθανών εφαρμογών. Η ανάπτυξη πορωδών πολυμερών που είναι σταθερά σε υψηλή πίεση θα επιτρέψει τη χρήση αυτών των υλικών σε πιο ακραία περιβάλλοντα, όπως η εξερεύνηση πετρελαίου και φυσικού αερίου βαθιάς θάλασσας και στην αεροδιαστημική βιομηχανία.
