Компьютерное моделирование кинетического массопереноса и поведение многокомпонентных концентрационных волн в би-функциональных моделях сорбентов - нано-композитов

Anatoliy I. Kalinitchev

doi:10.17308/sorpchrom.2018.18/590

Anatoliy I. Kalinitchev Калиничев Анатолий Иванович – д.х.н. (физ. химия), гл. научный сотрудник Института физ химии и электрохимии им. акад. А.Н. Фрумкина РАН, Мо- сква.

DOI: https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2018.18/590

Ключевые слова: НаноКомпозиты(НК), “НЧ-нано-сайты“, взаимодействие концентрацион- ных волн, селективность, сорбционная НК кинетика, би-функциональная НК Модель, вытеснение волн (ВВ), компьютерное моделирование, визуализация волн.

Аннотация

Представлены результаты теоретического численного компьютерного исследования кинетики Много(n=6)-компонентного Массо-Переноса (MMП) в современных комбинированных сорбционных материалах-НаноКомпозитах (НК). Продемонстрированы визуально примеры Много(n=6)-компонентных концентрационных {Xn(L,T)}-волн, распространяющихся в планарных НК L-матрицах
селективных би-функциональных НК, где внутри ИО-матрицы расположены агломераты “НаноЧастиц
(а именно НЧ0(Meталл0), образующие внутри активные нуль зарядные (“НЧ0(Me0)-наносайты”). Агломераты НЧ(Me0) обычно внедряют в изучаемую, результирующую сорбционную НК(ИО)-матрицу,
образованную в результате предварительного синтеза НК.
Применение разработанного здесь современного компьютерного моделирования MMП НК
сорбционной кинетики основано на на принципах термодинамики неравновесных процессов, таких
как феноменологический многокомпонентный баланс масс, выраженный n-уравнениями (в частных
производных), охарактеризованных термодинамическим, фундаментальным интегральным парамет-
ром: newk(2)(6)-“вариантностью”, где k-параметр описывает термодинамическую “степень
свободы”(n=k(2)=6) для рассматриваемой много(n)-компонентной ММП-кинетической сорбционной
НК-системы. Рассматривается волновая (W)-концепция термодинамики неравновесных процессов, а
именно взаимодействие много-компонентных распространяющихся {Xn(L,T)} -концентрационных
волн n-компонентов в их распространении через планарную НК L-мембрану. Распространение взаимодействующих и распространяющихся {Xn(L,T)}-концентрационных волн n-компонентов демонстрируется на основе авторской визуализации после обработки результатов расчетов при моделировании с помощью создаваемых на компьютере Научных Компьютерных Анимаций, а именно многоцветных НКА видео файлов.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Литература

1. Khaaze R., Termodinamika of Neravnovesnykhprotsessov, Gl.2;4, M., Mir, 1967, 544 p.
2. Kalinitchev A.I., NanoTechnol Rev(NTREV). Special issue (N5) “NanoTechnology: from Convergence to Divergence”, DeGruyter Ed.3(5): 2014, pp.467-498 (.http://degruyter.com/new/ntrev2014.3 issuefiles.doi:10.1515/ntrev-2014-0007. Publ. online 8.10, and Printed 14.10. 2014(Ed. Ja S.Lee).
3. Kalinitchev A.I., Prot. Met.&Phys. Chem.Surf. (Springer Ed.), 2013, Vol. 49(6), pp.627-638. doi:10.1134/S2070205113060051.http://www. springerlink. com/ openurl.asp?genre =article& ID.
4. Kalinitchev A.I., Advances in Nanoparticles, AnP. 2(2), 2013, pp.1-13, Sci.Res.Publ.: SCIRP. E-Journ. doi:10.4236/ anp.2013.22028 (Site AnP:http:// www.scirp. org/ journal/anp/). ID: 31894.
5. Kalinichev A.I., Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy, 2013, Vol. 13, No4, pp.413-428.
6. Kalinitchev A., Sorbtsionnye i khromatograficheskieprotsessy, 2016, Vol. 16, No 6, pp.748-768.
7. Kravchenko T.A., Polyanskiy L.N., Kalinichev A.I., Konev D.V., Nano Kompozity Metall–IonoObmennik. M., “Nauka”, 2009, 390ps. (Monografiya).
8. Helfferich F., Klein G., Multicomponent Chromatography. Theory of Interference, New York, M. Dekker Inc., 1970, 360 p.
9. Kalinitchev A., J. Rus. Chem. Reviews, 1996, Vol. 65, pp. 95-115. (English) doi:10.1070/RC1996v065n02A BEH000201.
10. Whitham G.: Linear and Nonlinear waves, Wiley. NY, 1974, 636 p.
11. Kalinitchev A.I., Hoell W.H., , Ion Exchange Technology for Today and Tomorrow, Cox M., Ed., Soc. Chem.Ind. (SCI) London, 2004, pp.53-58 (Extend. Thes., pp. 349-356). www. soci.org.
12. Kalinitchev A.I., Hoell W.H., Recent Advancesin IEx Theory&Practice, Cox M., Ed.Soc.Chem.Ind. (SCI), London, 2008, pp.85-93, (www.soci.org.).
13 . Kalinitchev A.I., In IEX2012 Cox M.,Ed.,Soc. of Chem. Ind., London, S. Fundam.(El.Book). (Thesis: p. 123-124) . 2012, pp. 1-18.