Physikalische Chemie
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Physikalische Chemie Ob Elektrochemie oder Quantenmechanik, das Feld der physikalischen Chemie ist weit! Hier könnt ihr Fragen von A wie Arrhenius-Gleichung bis Z wie Zeta-Potential stellen.

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Alt 18.10.2018, 20:24   #1   Druckbare Version zeigen
JonasBlue Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 3
Diffusion von Polymerketten

Hallo liebes Forum


ich wollte mal nachfragen, ob sich jemand von euch mal mit dem Thema der (Selbst)diffusion von Polymeren in einem Lösungsmittel beschäftigt hat. Dabei interesseirt mich in erster Linie die Bewegung der einzelnen Polymerketten in einem Lösungsmittel.


Ich habe dazu einige Literatur gefunden, jedoch sieht es nach meinem Verständnis so aus, als ob in erster Linie kleinere diffundierende Partikel durch ein Netz von Polymerketten beschriben würden. Vor allem interessieren mich jedoch mögliche Bewegungseinschränkungen von Polymerketten ab einer gewissen Länge, bzw Konzentration. Gibt es dazu physikalische Erklärungen durch zb. Verstrickungen o.ä.?


Freue mich über jede Hilfe


LG Jonas
JonasBlue ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 19.10.2018, 08:37   #2   Druckbare Version zeigen
Jonas__  
Mitglied
Beiträge: 39
AW: Diffusion von Polymerketten

Hallo,


das ist ein sehr breites Feld und es gibt auch einige Literatur.
Du hast nach "Verstrickungen" gefragt, der passende Suchterminus ist dann 'critical entanglement conzentration', dann findet man so etwas http://www.eng.uc.edu/~beaucag/Classes/Properties/Entanglement%20vs%20overlap%20concentration%20SolutionsReviewResubmit.pdf


Allgemein muss man verschiedene Fälle betrachten (recht grob):
Entangled polymer melt (Ketten mit Verschlaufungen, ohne LM)
Diluted entangled polymer solution(die Anzahl der Verschlaufungen Z ist eine Funktion des Volumenbruches Phi des Polymers; Z = Z_0*Phi^1.33)
Diluted unentagled polymer solution, es kann sein, dass durch die (starke) Verdünnung ein normalerweise verschlauftes Polymer in Lösung unverschlauft ist.
Strong diluted polymer solution, hier sind die Polymerketten ab einer gewissen länge als einzelne Knäule zu betrachten, die sich mit 'normaler' Fick'scher durch die lösung beschreiben lassen (XYZ-Diffusion;die Diffussionskoeffizienten sind bedeutend kleiner als die von kleinen Molekülen), die Rotatorische Diffusion/Drehung ist bedeutend schneller, das gleiche gilt für die 'Relaxation' der Kette.


Welcher Bereich interessiert dich? Wenn diese Infos nicht reichen, helfe ich dir gerne bei der Recherche.


MfG


Jonas
Jonas__ ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 21.10.2018, 20:08   #3   Druckbare Version zeigen
JonasBlue Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 3
AW: Diffusion von Polymerketten

Hallo Jonas,


vielen Dank für deine Antwort. Zunächst würde mich interessieren, welches Modell bei welcher Konzentration anzuwenden ist.

Da ich versuche eine Entwicklung mit sich ändernder Konzentration sowie sich ändernder Kettenlänge zu simulieren, bin ich gerade etwas ratlose.
Der interessante Teil wäre jedoch wahrscheinlich die entangled polymer melt.



Aktuell schweben mir die Modelle von de Gennes bzw Phillies vor, welche ja unterschiedliche Ansätze haben. Habe da aktuell noch nicht den Durchblick wann welches anzuwenden wäre.


LG Jonas
JonasBlue ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 22.10.2018, 10:40   #4   Druckbare Version zeigen
Jonas__  
Mitglied
Beiträge: 39
AW: Diffusion von Polymerketten

Wenn ich später etwas Zeit habe,

Bündel ich mal ein paar Paper.


3 Zwischenfragen:
Hast du Zugang zu den meisten Wissenschaftlichen Fachzeitschriften, wie es an einer Uni möglich ist?
Mit Simulieren, meinst du eine Montecarlo Simulation mehrer Polymerketten in einer Box oder eher ein Constitutiv model, das analytisch lösbar ist?
Das wird für dich vorallem eine Frage der Rechenpower, letzteres ist dauert wenn dann wenige Minuten, ersteres mehrere Wochen auf einem top ausgestatteten PC mit mehreren GPU oder weniger an einem Rechencluster.



Hast du einen Prof. der das Projekt unterstützt und dich ggf. an weitere Leute weiterleiten kann?
Jonas__ ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 23.10.2018, 18:12   #5   Druckbare Version zeigen
JonasBlue Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 3
AW: Diffusion von Polymerketten

Hallo Jonas,


ich wäre dir sehr dankbar, wenn du mir zu dem Thema ein wenig Literatur zur Verfüung stellen könntest.


Um auf deine Fragen zurückzukommen:

1. Ja
2. letzteres
3. Institut hat mehr als genug davon.


Und theoretische Unterstütung habe ich von seiten der Hochschule.


LG JonasBlue
JonasBlue ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 24.10.2018, 16:44   #6   Druckbare Version zeigen
Jonas__  
Mitglied
Beiträge: 39
AW: Diffusion von Polymerketten

Pom-Pom Model, for semibranched systems:
Guck dir einfach mal die Paper an, und ggf referenzieren die auf speziellere.
https://doi.org/10.1122/1.1380426
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.79.2352
MSF ebenfalls branched:
https://link.springer.com/article/10.1007/s00397-006-0136-9
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0377025705001734
auch wenn die für branched polymers sind, kann der Grenzfall für 0 arme betrachtet werden.
Hier ein bsp. bei dem das so gemacht wurde:
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.macromol.5b02706


Am einfachsten ist es, wenn du einen Autor eines neueren Papers fragst ob er dir helfen kann. Die Prof. die hinten stehen haben keine Zeit, die Autoren helfen oftmals wenn es nicht um Pirlepalle geht.


Darüberhinaus lege ich dir das Kapitel 'Tube Models for Nonlinear Viscoelasticty of Linear and Branched Polymers' aus 'Structure and Rheology of Molten Polymers' von Dealy and Larson nahe. Das ganze Buch bildet auch eine gute Grundlage, die dir helfen kann dich da durch zu arbeiten. Vlt. solltest du das Buch als erstes drucharbeiten, außer du hast ein vergleichbares Literaturwerk.



Grüße
Jonas__ ist offline   Mit Zitat antworten
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