High Energy ChemistryHigh Energy ChemistryХимия высоких энергий0023-11933034-6088The Russian Academy of Sciences66148610.31857/S0023119323040137QOBJREGENERAL QUESTIONSОБЩИЕ ВОПРОСЫUnknownAbout Some Peculiarities of Positron Annihilation and Sorption Methods in Microporosity Studies on PolymersО некоторых особенностях позитронного и сорбционного методов при исследовании микропористости полимеровShantarovichV. P.ШантаровичВ. П.shant@chph.ras.ruBekeshevV. G.БекешевВ. Г.shant@chph.ras.ruKevdinaI. B.КевдинаИ. Б.shant@chph.ras.ruGustovV. V.ГустовВ. В.shant@chph.ras.ruBelousovaE. V.БелоусоваЭ. В.shant@chph.ras.ruSemenov Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of SciencesИсследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН0107202357426026625022025Copyright ©; 2023, В.П. Шантарович, В.Г. Бекешев, И.Б. Кевдина, В.В. Густов, Э.В. БелоусоваCopyright ©; 2023, В.П. Шантарович, В.Г. Бекешев, И.Б. Кевдина, В.В. Густов, Э.В. Белоусова2023В.П. Шантарович, В.Г. Бекешев, И.Б. Кевдина, В.В. Густов, Э.В. БелоусоваВ.П. Шантарович, В.Г. Бекешев, И.Б. Кевдина, В.В. Густов, Э.В. Белоусоваhttps://transsyst.ru/0023-1193/article/view/661486

Data on microporosity (micropore size distribution) in the range from several angstroms to several nanometers, obtained by measuring the positron annihilation lifetime (PALS method) and by measuring CO2 sorption (low-temperature gas sorption, LTGS) are collated for a number of polymers with amorphous (polyetherimides, PEI) and semicrystalline (polyphenylene oxides, PPO) structures. The microporosity estimates based on the positron annihilation and CO2 sorption data are compared with published data obtained bothexperimentally and by the group contribution method for the permeability of these materials. The discrepancies found and their possible causes are discussed.

Для ряда полимеров с аморфной (полиэфиримиды PEI) и аморфно-кристаллической (полифениленоксиды PPO) структурой сравниваются данные о микропористости (распределения микропор по размерам) в диапазоне от нескольких ангстрем до нескольких нанометров, полученные путем измерений времени жизни позитронов (методика PALS) и путем измерений сорбции СО2 (низкотемпературная сорбция газа LTGS). Оценки микропористости по данным аннигиляции позитронов и сорбции СО2 сопоставлены с литературными данными о проницаемости этих материалов, полученными как из эксперимента, так и методом групповых вкладов. Обсуждаются найденные расхождения и их возможные причины.

positronpositroniumannihilationlocalization timenanoporefree volumespecific surface areapermeabilityadsorptionsize distributionDoppler broadeningannihilation lineпозитронпозитронийаннигиляциявремя локализациинанопорасвободный объемудельная поверхностьпроницаемостьадсорбцияраспределение по размерамдопплеровское уширениеаннигиляционная линияBudd P.M., McKeown N.B., Fritsch D., Yampolskii Yu.P., Shantarovich V.P. In: Membrane Gas Separation. Ed. by Y. Yampolskii and B. Freeman. 2010. P. 29.Mogensen O.E. 1995. Positron Annihilation in Chemistry. Eds: V.I. Goldanskii, E.P. Schaeffer. (Berlin-Heidelberg-New York: Springer-Verlag) 66.Rudel M., Krause J., Ratzke K., Faupel M., Yampolskii Yu., Shantarovich V., Dlubek G. // Macromolecules. 2008. V. 41. P. 788.Gun’ko V.M., Leboda R., Skubiszewska-Zieba, Gawdzik B., Charmas B. // Applied Surface Science. 2005. V. 252. P. 612.Шантарович В.П., Бекешев В.Г., Бермешев М.В., Алентьев Д.А., Густов В.В., Белоусова Э.В., Кевдина И.Б., Новиков Ю.А. // Химия высоких энергий. 2019. Т. 53. № 4. С. 267–273.Шантарович В.П., Бекешев В.Г., Кевдина И.Б., Бермешев М.В., Возняк А.И. // Химия высоких энергий. 2021. Т. 55. № 1. С. 81–87.Alentiev A.Yu., Levin I.S., Buzin V.I., Belov N.A., Nikiforov R.Yu., Chirkov S.V., Blagodatskikh I.V., Kechekyan A.S., Bekeshev V.G., Ryzhikh V.E., Yampolskii Yu.P. // Polymer. 2021. V. 226. 123804.Alentiev A.Yu., Levin I.S., Belov N.A., Nikiforov R.Y., Chirkov S.V., Bezgin D.A., Ryzhikh V.E., Kostina J.V., Shantarovich V.P., Grunin L.Y. // Polymer. 2022. V. 14. № 1.Auriemma F., Daniel C., Golla M., Nagedra B., Rizzo P., Tarallo O., Guerra G. // Polymer. 2022. 258. 125290.Алентьев А.Ю., Ямпольский Ю.П., Русанов А.Л., Лихачев Д.Ю., Лазаков Г.В., Комарова Л.Г., Пригожина М.П. // Высок. омол. соед. Сер. А. 2003. Т. 45. № 9. С. 1566.Weber M.H., Lynn K.G. Positron Porosimetry. In: Principles and Applications of Positron and Positronium Chemistry. Eds. Jean Y.C., Mallon P.E., Schrader D.M. New Jersey-London-Singapore–Hong ader D.M. New Jersey Kong: World Scientific, 2003. P. 167–211.Shantarovich V.P. // J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys. 2008. V. 46. P. 2485.NOVAWIN2 V. 2. 1. Operating Manual / Quantachrome Instruments. 2004.Weber J., Najying Du, Guiver M.D. // Macromolecules. 2011. V. 44. P. 1763–1767.Elmehalmey W.A., Azzam R.A., Hassan Y.S., Alkordi M.H., Madkour T.M. // ACS OMEGA 2018. V. 3. P. 2757.Shantarovich V.P., Suzuki T., He C., Gustov V.W. // Radiation Physics and Chemistry. 2003. V. 67. P. 15–23.Nagai Y., Nonaka T., Hasegava M., Kobayashi Y., Wang C.L., Zheng W., Zhang C. // Phys. Rev. B. 1999. V. 60. № 17. P. 11863.Токарев А.В., Бондаренко Г.Н., Ямпольский Ю.П. // Высокомолек. соед. Сер. А. 2007. Т. 49. С. 1510–1523.Shantarovich V.P., Suzuki T., He C., Ito Y., Yampolskii Yu.P., Alentiev A.Yu. // Rad. Phys. and Chem. 2005. V. 73. № 1. P. 45–53.