Дипломы, курсовые, рефераты, контрольные...
Срочная помощь в учёбе

Корреляционные эффекты в системе несмачивающая жидкость — нанопористая среда

Диссертация: Корреляционные эффекты в системе несмачивающая жидкость — нанопористая среда
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

При приложении избыточного давления в таких системах происходит заполнение пор среды тела с нанометровыми размерами пор несмачивающей жидкостью, которая переходит из объёмной фазы в состояние, которое характеризуется большой удельной поверхностью раздела жидкость — пористое тело (диспергированное состояние). При уменьшении избыточного давления в цикле заполнения-вытекания жидкости наблюдаются… Читать ещё >

Содержание

  • 1. Модель хаотически расположенных сфер различных размеров для неупорядоченной пористой среды
    • 1. 1. Введение
    • 1. 2. Формальный подход к описанию двухфазных систем
    • 1. 3. Корреляционная функция взаимного расположения пор одинакового размера
    • 1. 4. Корреляционная функция взаимного расположения пор различных размеров
    • 1. 5. Число ближайших соседей
    • 1. 6. Площадь мениска в устье горла
  • 2. Условие спонтанного заполнения и вытекания жидкости из неупорядоченной пористой среды с учетом «многочастичного» взаимодействия кластеров жидкости
    • 2. 1. Спонтанное заполнение жидкостью неупорядоченной пористой среды
    • 2. 2. Спонтанное вытекание жидкости из неупорядоченной пористой среды
    • 2. 3. Описание цикла заполнения-вытекания жидкости из неупорядоченной пористой среды
    • 2. 4. Скейлинг многочастичного взаимодействия кластеров жидкости и самоподобие бесконечного кластера при частичном заполнении пористой среды
    • 2. 5. Гистерезис угла смачивания
  • 3. Диссипация механической энергии и тепловые эффекты
    • 3. 1. Аномальные температурные зависимости давления заполнения и вытекания
    • 3. 2. Тепловой эффект в цикле заполнение-вытекание
    • 3. 3. Замкнутый цикл заполнение-вытекание
    • 3. 4. Сравнение с экспериментом
  • 4. Переход диспергирование
    • 4. 1. Наблюдение перехода диспергирования
    • 4. 2. Обсуждение результатов
      • 4. 2. 1. Энергетическое невытекание жидкости из пористой среды
      • 4. 2. 2. Геометрическое невытекание жидкости из пористой среды

Корреляционные эффекты в системе несмачивающая жидкость — нанопористая среда (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность темы

.

Исследования процессов заполнения (вытекания) жидкости из пористой среды ведутся уже не один десяток лет. В последние годы активно исследуются неупорядоченные нанопористые среды — силохромы, гидрофобизированные силикагели — вода, водные растворы органических веществ и солейпористые среды с упорядоченным строением цилиндрических пор цеолиты, металлоорганические каркасные структуры — жидкие металлы, вода, водные растворы органических веществ и солей.

При приложении избыточного давления в таких системах происходит заполнение пор среды тела с нанометровыми размерами пор несмачивающей жидкостью, которая переходит из объёмной фазы в состояние, которое характеризуется большой удельной поверхностью раздела жидкость — пористое тело (диспергированное состояние). При уменьшении избыточного давления в цикле заполнения-вытекания жидкости наблюдаются гистерезис, так что пороговое давление заполнения больше чем давление вытекания. В зависимости от различных параметров системы, как энергетических так и геометрических возможно различные сценарии поведения жидкости при уменьшении давления: она может как полностью или частично вытекать так и полностью не вытекать, даже при отсутствии избыточного давления. Кроме того при заполнение-вытекание жидкости сопровождается тепловыми эффектами, диссипацией механической энергии и нетривиальными зависимостями пороговых давлений от температуры.

Актуальность работы определяется как решением ряда фундаментальных вопросов нанофлюидики, так и перспективами использования систем нанопористая среда-несмачивающая жидкость. С фундаментальной точки зрения интерес связан с тем. что в настоящий момент используются упрощенные модели пористой среды и существующие подходы не в состоянии объяснить такие явления как гистерезис, невытекание жидкости из пористой среды и тепловые эффекты. Предлагаемая обобщенная модель хаотически расположенных сфер позволяет выявить роль корреляционных эффектов возникающих в пористой среде и позволяет в рамках одного подхода объяснить наблюдаемые явления.

Перспективы в первую очередь связаны с многочисленными применениями пористых сред: разделением смесей, очисткой веществ, разработкой устройств с памятью объема, суперконденсаторов, сенсоров, аккумуляторов, разработкой нанотехнологий поглощения ударных воздействий и механической энергии, порометрией и определением характеристик пористых сред.

Цель работы — определение роли корреляционных эффектов в системе нанокла-стеров жидкости в конфайнменте для описания спонтанного заполнения и вытекания несмачивающей жидкости, механизма известного феноменологического гистерезиса угла смачивания, диссипации механической энергии и тепловых эффектов. В рамках данного исследования решены задачи:

1. обобщение модели хаотически расположенных сфер для случая пор (сфер) различного размера при условии узкого распределения пор по размерам (А/?./К < 3, где АН, — полуширина распределения пор по размерам и В, средний радиус). Вычисление «двух частичная» корреляционной функции взаимного расположения пор различных размеров в пространстве среды;

2. характеризация неупорядоченной пористой среды зависящими от размера пор и пористости дополнительными параметрами: числом ближайших соседей, площадью всех устьев, связывающих пору с соседними порами;

3. определение условия спонтанного заполнения и вытекания несмачивающей жидкости из пористой среды с учетом взаимодействия кластеров жидкости в соседних порах;

4. объяснение аномального роста (в несколько раз) давления вытекания с увеличением температуры на 50К при малом изменении (<10%) давления заполнения;

5. теоретическое описание полного и частичных циклов заполнения-вытекания несмачивающей жидкости с учетом корреляционных эффектов;

6. описание наблюдаемых при заполнении нанопористых сред диссипации механической энергии и тепловых эффектов;

7. описание наблюдаемого перехода диспергирования при критических величинах заполнения и температуры с образованием метастабильного состояния, когда несма-чивающая жидкость становится «смачивающей».

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Обобщенная модель хаотически расположенных пересекающихся сфер различных размеров и рассчитанные в рамках этой модели параметры пористой среды: число ближайших соседей, площадь все устьев, связывающих пору с соседними порами.

2. Различные пространственно неоднородные геометрические конфигурации из кластера жидкости в полностью заполненной поре и его ближайшего окружения при заполнении и вытекании позволяют объяснить аномальные зависимости давления заполнения и вытекания, диссипацию механической энергии и тепловые эффекты, а так же гистерезис угла смачивания.

3. При произвольном частичном заполнении подобие зависимостей степени заполнения от давления при вытекании жидкости может быть объяснено скейлингом многочастичного взаимодействия кластеров жидкости в соседних порах в бесконечном перколяционном кластере заполненных пор и самоподобием этого кластера.

4. Выявленные причины невытекания несмачивающей жидкости из нанопористой среды — геометрическая и энергетическая.

5. При критических величинах степени заполнения и температуры диспергированная в нанопористой среде несмачивающая жидкость переходит в метастабильное состояние, когда она становится «смачивающей».

Научная новизна работы: Предложена новая модель системы неупорядоченной нанопористой среды и несмачивающей жидкости. Для вычисления «двух частичной» корреляционной функции взаимного расположения пор различных размеров использована модель хаотически расположенных сфер, обобщенная для случая пор (сфер) различного размера при условии узкого распределения пор по размерам. Построенная модель позволяет характеризовать неупорядоченную пористую среду зависящими от размера пор и пористости параметрами — числом ближайших соседей, площадью всех устьев, связывающих пору с соседними порами дополнительно к величинам удельной поверхности, пористости, перколяционному порогу и функции распределения пор по размеру. Поверхностная энергия системы кластеров жидкости в полностью заполненных порах не сводиться к сумме поверхностных энергий всех независимых кластеров жидкости. Кластеры могут контактировать друг с другом в соседних порах, связанных горлами. В устьях этих горл нет поверхности жидкость-газ, если пора соединена горлами с заполненными соседними порами. Это означает, что поверхностная энергия двух кластеров в соседних порах меньше поверхностной энергии двух независимых кластеров на величину энергии поверхности жидкость-газ в устье горла, соединяющего эти заполненные поры. Уменьшение поверхностной энергии можно рассматривать как отрицательную энергию взаимодействия двух кластеров жидкости, т. е. как эффективное притяжение взаимодействующих кластеров. При фиксированной степени заполнения у каждой поры могут отличаться радиусы окружающих пор, а также количество соседних заполненных и пустых пор. В следствие этого при заполнении и вытекании несмачивающей жидкости на оболочке бесконечного перколяционного кластера, состоящего из заполненных жидкостью пор, возникают различные пространственно неоднородные геометрические конфигурации из кластера жидкости в поре и его ближайшего окружения. Образование таких неоднородных геометрических конфигураций различающихся при заполнении и при вытекании приводит к формированию различных потенциальных барьеров при заполнении/вытекании, что приводят к гистерезису зависимости давления заполнения и вытекания от степени заполнения, и следовательно к гистерезису эффективного угла смачивания, зависящего от степени заполнения, пористости и температуры.

Учет корреляционного эффекта «многочастичного» взаимодействия кластеров жидкости в соседних порах, а также корреляционного эффекта связности пор в среде, заключающегося в неоднородных геометрических конфигурациях позволил объяснить наблюдаемый для ряда нанопористых сред с различной пористостью аномальный рост (в несколько раз) давления вытекания с увеличением температуры на 50 К при малом изменении (<10%) давления заполнения и наблюдаемые при заполнении для ряда нанопористых сред диссипацию механической энергии и тепловые эффекты (тепловыделение, а не ожидаемое теплопоглощение).

При вытекании из нанопористой среды часть несмачивающей жидкости остается в неупорядоченной среде и переходит в диспергированное, «смачивающее» состояние. Невытекание несмачивающей жидкости можно связать с формированием потенциального барьера в результате флуктуаций в пространстве пористой среды числа менисков в устьях горл, соединяющих соседние заполненные и пору, из которой жидкость вытекает. При определенных степенях заполнения и временах наблюдения вытекания меньшем времени флуктуационного распада состояния системы, образуется до л гож иву iJi. ee метастабильное состояние несмачивающей жидкости в виде ансамбля нанокластеров жидкости в порах (диспергированная жидкость). Вариации локачьных конфигураций поры и ее окружения при вытекании жидкости из поры может приводить к разрыву бесконечного кластера заполненных пор и образованию кластеров, содержащие конечное число заполненных пор, для которых отсутствуют пути для вытекания.

Также впервые показано, что обнаруженное подобие кривых заполнения и вытекания при произвольном частичном заполнении пористой среды может быть объяснено скейлингом «многочастичного» взаимодействия кластеров жидкости в соседних порах в бесконечном перколяционном кластере заполненных пор и самоподобием этого кластера.

Теоретическая и практическая ценность. В работе впервые изучены корреляционные эффекты взаимного расположения и связности пор в неупорядоченной пористой среде. В рамках предложенного подхода были объяснены явления гистерезиса зависимости объема системы от давления, переход диспергирования, аномальные поведений давлений вытекания и заполнения. Объяснена причина наблюдаемого тепловыделения, а не теплопоглощения при заполнении несмачивающей жидкостью неупорядоченной пористой среды. Предложенные новые модели и механизмы могут использоваться в качестве физических основ для практической разработки и создания высокоэффективных преобразователей механической энергии, устройств с памятью объема, сенсоров и датчиков, а также позволяют характеризовать неупорядоченную пористую среду зависящими от размера пор и пористости параметрами — числом ближайших соседей, площадью всех устьев, связывающих пору с соседними порами дополнительно к величинам удельной поверхности, пористости и функции распределения пор по размеру. Новый метастабильный материал с большим временем жизни может быть использован в разработке микроэлектромеханических и других систем. Предложенный физический механизм, объясняющий известный феноменологический гистерезис угла смачивания, позволяет связать геометрические и энергетические параметры системы с величиной угла смачивания.

Достоверность изложенных в работе результатов обеспечивается корреляцией полученных результатов с известными экспериментальными данными и результатами численных моделирований, а так же широкой апробацией результатов работы.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на следующих научных семинарах, совещаниях и конференциях: «Научная сессия МИФИ» (г. Москва, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012) — Всероссийская конференция с элементами научной школы для молодежи «Проведение научных исследований в области индустрии наносистем и материалов» (г. Белгород 2009) — Курчатовская молодежная научная школа (г. Москва 2009, 2010, 2011) — III Международный форум по нанотехнологи-ям (г. Москва, 2010), 6 международный форум «Характеризация пористых материалов» (США. г. Делрей Бич, 2012).

Личный вклад. Все выносимые па защиту результаты и положения диссертационной работы получены и разработаны автором лично, либо при его непосредственном участии.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ в научных журналах и сборниках трудов конференций, в том числе 3 из которых изданы в журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и библиографии. Работа изложена на 125 страницах, содержит 48 рисунков и список цитируемой литературы из 122 наименований.

Основные результаты работы заключаются в следующем.

1. Предложена новая физическая модель, описывающая свойства системы неупорядоченная нанопористая среда — песмачивающая жидкость с учетом корреляционного эффекта взаимодействия кластера жидкости в соседних сообщающихся порах. Модель хаотически расположенных сфер обобщена для случая пор (сфер) различного размера при условии узкого распределения пор по размерам. Вычислена «двухчастичная» корреляционная функция взаимного расположения нор различных размеров в пространстве среды. Построенная модель позволяет характеризовать неупорядоченную пористую среду зависящими от размера пор и пористости параметрамичислом ближайших соседей, площадью всех устьев, связывающих пору с соседними порами дополнительно к величинам удельной поверхности, пористости, перколяци-онному порогу и функции распределения пор по размеру.

2. Поверхностная энергия системы кластеров жидкости в полностью заполненных порах не сводиться к сумме поверхностных энергий всех независимых кластеров жидкости. Уменьшение поверхностной энергии можно рассматривать как отрицательную энергию взаимодействия двух кластеров жидкости, т. е. как эффективное притяжение взаимодействующих кластеров.

3. При заполнении и вытекании несмачивающей жидкости возникают различные пространственно неоднородные геометрические конфигурации из кластера жидкости в полностью заполненной поре и его ближайшего окружения. При фиксированной степени заполнения у каждой поры могут отличаться радиусы окружающих пор, а также количество соседних заполненных и пустых пор. Это приводит к флуктуа-ниям корреляционного эффекта связности пор в объеме неупорядоченной пористой среды.

4. Учет корреляционно! о эффекта связности нор в среде и корреляционного эффекта «многочастичного» взаимодействия кластеров жидкости в соседних порах позволил объяснить наблюдаемый для ряда нанопористых сред с различной пористостью аномальный рост (в несколько раз) давления вытекания с увеличением температуры на 50 К при малом изменении (<10%) давления заполнения, наблюдаемые при заполнении для ряда нанопористых сред диссипацию механической энергии и тепловые эффекты (тепловыделение, а не ожидаемое теплоноглощение), известный феноменологический гистерезис угла смачивания и вычислить зависимость угла смачивания при заполнении и при вытекании от степени заполнения, пористости и температуры.

5. Условие спонтанного заполнения и вытекания жидкости и величины соответствующих критических давлений найдены с учетом пространственных корреляций пор различного размера и эффекта «многочастичного» взаимодействия кластеров жидкости в соседних порах. Заполненный объём вычислен в рамках аналитической теории перколяции в среднеполевом приближении для основного состояния системы с бесконечным перколяционным кластером. В квазистатическом (медленном) режиме рост заполнения вычислен как происходящий путем подсоединения заполненных пор к оболочке бесконечного перколяционного кластера.

6. Наблюдаемое подобие кривых заполнения и вытекания при произвольном частичном заполнении пористой среды может быть объяснено скейлингом многочастичного взаимодействия кластеров жидкости в соседних порах в бесконечном перко-ляционном кластере заполненных пор и самоподобием этого кластера.

7. Выявлены две причины — геометрическая и энергетическая невытскания несмачи-вающей жидкости из нанопористой среды. Обнаружен и описан переход диспергирования при критических величинах заполнения и температуры с образованием метастабильного состояния, когда несмачиваютцая жидкость становится «смачивающей». В условиях неизменности химического потенциала жидкости энергетический барьер отделяющий это состояние определяется разностью энергий «многочастичного» взаимодействия кластеров жидкости после и до вытекания жидкости из поры и поверхностной энергией границы раздела жидкость-пористое тело. Эта разность становится положительной при степени заполнения и температуре больше критических.

Заключение

.

Показать весь текст

Список литературы

  1. В.А. Влияние удельной межфазной поверхности в гетерогенной лиофоб-ной системе на наблюдаемые термоэффекты в процессе ее изотермического сжатия /'/ Росс. хим. ж. 2002. Т. 46, № 3. С. 31−38.
  2. Dynamic characteristics of a new damping element based on surface extension principle in nanopore / T. Iwatsubo, С. V. Suciu, M. Ikenaga et al. // Journal of Sound and Vibration. 2007. Vol. 308, no. 3−5. P. 579−590.
  3. Energy absorption performance of steel tubes enhanced by a nanoporous material func-tionalized liquid / X. Chen, F. B. Surani, X. Kong et al. // Applied Physics Letters. 2006. Vol. 89, no. 24. p. 241 918.
  4. Temperature dependence of working pressure of a nanoporous liquid spring /' Y. Qiao. V. K. Punyamurtula, A. Han et al. // Applied Physics Letters. 2006. Vol. 89, no. 25. p. 251 905.
  5. Han A., Qiao Y. A volume-memory liquid // Applied Physics Letters. 2007. Vol. 91, no. 17. p. 173 123.
  6. Han A. Qiao Y. Influence of surface treatment on defiltration of confined liquid in MCM-41 /7 Chemical Physics Letters. 2008. Vol. 454, no. 4−6. P. 294−298.
  7. Sebestian I., Halasz I. Monomere chernisch gebundene stationare Pliasen fiir die Gas- und Fliissigkeits-Clrromatographie nrit =Si—C=Bindung // Clironiatographia. 1974. Vol. 7. no. 8. P. 371 -375.
  8. Suciu C., Iwatsubo T., Deki S. Investigation of a colloidal damper // Journal of Colloid and Interface Science. 2003. Vol. 259- no. 1. P. 62−80.
  9. Coiffard L., Eroshenko V. Temperature effect on water intrusion/expulsion in grafted silica gels // Journal of Colloid and Interface Science. 2006. Vol. 300, no. 1. P. 304−309.
  10. Denoyel R., Beurroies I., Lefevre B. Thermodynamics of wetting: information brought by microcalorimetrv // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2004. Vol. 45, no. 3−4. P. 203 -212.
  11. Han A., Kong X., Qiao Y. Pressure induced liquid infiltration in nanopores // Journal of Applied Physics. 2006. Vol. 100, no. 1. p. 14 308.
  12. Kong X., Qiao Y. Thermal effects on pressure-induced infiltration of a nanoporous system // Philosophical Magazine Letters. 2005. Vol. 85, no. 7. P. 331−337.
  13. Qiao Y., Cao G., Chen X. Effects of Gas Molecules on Nanofluidic Behaviors // Journal of the American Chemical Society. 2007. Vol. 129, no. 8. P. 2355−2359.
  14. Surani F. B., Han A., Qiao Y. Experimental investigation on pressurized liquid in confining nanoenvironment // Applied Physics Letters. 2006. Vol. 89, no. 9. p. 93 108.
  15. Kim T., Han A. Qiao Y. Effects of surface-group length on liquid defiltrat. ion in a MCM-41 // Journal of Applied Physics. 2008. Vol. 104, no. 3. p. 34 304.
  16. Han A., Punyamurtula V. K. Qiao Y. Effects of cation size on infiltration and defiltration pressures of a MCM-41 // Applied Physics Letters. 2008. Vol. 92, no. 15. p. 153 117.
  17. Energetics: A New Field of Applications for Hydrophobic Zeolites / V. Eroshenko, R-C. Regis, M. Soulard et al. // Journal of the American Chemical Society. 2001. Vol. 123, no. 33. P. 8129−8130.
  18. Les systemes heterogenes «eau-zeolithe hydrophobe »: de nouveaux ressorts moleculaires / V. Eroshenko, R.-C. Regis. M. Soulard et al. // Comptes Rendus Physique. 2002. Vol. 3, no. 1. P. 111−119.
  19. Influence of anions on liquid infiltration and defiltration in a zeolite Y / A. Han, W. Lu, T. Kim et al. // Physical Review E. 2008. Vol. 78, no. 3. p. 31 408.
  20. Field-responsive ion transport in nanopores / W. Lu, A. Han, T. Kim et al. // Applied Physics Letters. 2009. Vol. 94, no. 2. p. 23 106.
  21. Qiao Y., Liu L., Chen X. Pressurized Liquid in Nanopores: A Modified Laplace-Young Equation // Nano Letters. 2009. Vol. 9, no. 3. P. 984−988.
  22. Infiltration of Electrolytes in Molecular-Sized Nanopores / L. Liu, X. Chen, W. Lu et al. // Physical Review Letters. 2009. Vol. 102, no. 18. p. 184 501.
  23. Effects of anion concentration on ion-transport pressure in nanopores / T. Kim, W. Lu, A. Han et al. // Applied Physics Letters. 2009. Vol. 94, no. 1. p. 13 105.
  24. Nanoscale Fluid Transport: Size and Rate Effects / X. Chen, G. Cao, A. Han et al. // Nano Letters. 2008. Vol. 8, no. 9. P. 2988−2992.
  25. Liu L., Qiao Y., Chen X. Pressure-driven water infiltration into carbon nanotube: The effect of applied charges // Applied Physics Letters. 2008. Vol. 92, no. 10. p. 101 927.
  26. Conversion of mechanical work to interfacial tension in a nanoporous silica gel- / Y. Qiao, V. K. Punyamurtula, G. Xian et al. // Applied Physics Letters. 2008. Vol. 92, no. 6. p. 63 109.
  27. Deformation of a nanoporous silica under compressive loading / A. Han, V. K. Punya-murthula. W. Lu et al. // Journal of Applied Physics. 2008. Vol. 103, no. 8. p. 84 318.
  28. Effective viscosity of glycerin in a nanoporous silica gel / A. Han. W. Lu, V. K. Punyamurtula et al. // Journal of Applied Physics. 2008. Vol. 104, no. 12. p. 124 908.
  29. Energy absorption of a nanoporous system subjected to djmamic loadings / F. B. Surani, X. Kong, D. B. Panchal et al. //' Applied Physics Letters. 2005. Vol. 87, no. 16. p. 163 111.
  30. Unger К. K. Porous silica, its properties and use as support in column liquid chromatography. Amsterdam: Elsevier Scientific Pub. Co., 1979. Vol. 16 of Journal of chromatography library.
  31. Bogomolov V. Capillary phenomena in extremely thin zeolite channels and metal-diclect.ric interaction // Physical Review B. 1995. Vol. 51, no. 23. P. 17 040−17 045.
  32. Matthews G., Ridgwav C. J., Spearing M. C. Void Space Modeling of Mercury Intrusion Hysteresis in Sandstone, Paper Coating, and Other Porous Media // Journal of Colloid and Interface Science. 1995. Vol. 171. no. 1. P. 8−27.
  33. Kloubek .J. Investigation of Porous Structures Using Mercury Reintrusion and Retention // Journal of Colloid and Interface Science. 1994. Vol. 163, no. 1. P. 10−18.
  34. В.Д., Грехов А.М, Троян В. И. Исследование перколяционного перехода в системе несмачивающая жидкость нанопористое тело // ЖЭТФ. 2000. Т. 118, № 1. с. 193.
  35. В. А., Фадеев А. Ю. Интрузия-экструзия воды в гидрофобизованном пористом кремнеземе // Коллоидный Журнал. 1995. Т. 57, № 4. С. 480−483.
  36. В. А., Фадеев А. Ю. Исследование поверхности химически модифицированных пористых кремнеземов методом водяной порометрии // Журнал Физической Химии 1996. Т. 70, № 8. С. 1482−1486.
  37. Fadeev A. Y., Eroshenko V. A. Study of Penetration of Water into Hydrophobized Porous Silicas /./' Journal of Colloid and Interface Science. 1997. Vol. 187, no. 2. P. 275−282.
  38. Intrusion and extrusion of water in highly hydrophobic mesoporous materials: effect of the pore texture / B. Lefevre, A. Saugey. .J. Barrat et al. // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2004. Vol. 241, no. 1−3. P. 265−272.
  39. Mercury Porosimetry in Mesoporous Glasses: A Comparison of Experiments with Results from a Molecular Model / F. Porcheron, M. Thommes, R. Ahmad et, al. // Langmuir. 2007. Vol. 2−3, no. 6. P. 3372- 3380.
  40. Porcheron F., Monson P. A., Thommes M. Modeling Mercury Porosimetry Using Statistical Mechanics // Langmuir. 2004. Vol. 20, no. 15. P. 6482−6489.
  41. Understanding adsorption and desorption processes in mesoporous materials with independent disordered channels / S. Naurnov, R. Valiullin, J. Ivarger et al. 1 j Physical Review E. 2009. Vol. 80, no. 3.
  42. Rigby S. P., Edler K. J. The Influence of Mercury Contact Angle, Surface Tension, and Retraction Mechanism on the Interpretation of Mercury Porosimetry Data / / Journal of Colloid and Interface Science. 2002. Vol. 250, no. 1. P. 175−190.
  43. Edison J. R., Monson P. A. Dynamic mean field theory of condensation and evaporation processes for fluids in porous materials: Application to partial drying and drying // Faraday Discussions. 2010. Vol. 146. p. 167.
  44. Temperature variation in liquid infiltration and defiltration in a MCM41 / A. Han, W. Lu, V. K. Punyamurtula et al. // Journal of Applied Physics. 2009. Vol. 105, no. 2. p. 24 309.
  45. Thermal Effects of Water Intrusion in Hydrophobic Nanoporous Materials / T. Kar-bowiak, C. Paulin, A. Ballandras et al. // Journal of the American Chemical Society. 2009. Vol. 131, no. 29. P. 9898−9899.
  46. Broadbent, S. R., Hammersley J. M. Percolation processes // Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society. 1957. Vol. 53. no. 03. p. 629.
  47. Ozhovan M., Semenov K. Percolation in systems of polydisperser particles // JETP. 1992. Vol. 75, no. 4. P. 696−698.
  48. Borman V. D., Grekhov A. M., Troyan V. I. Investigation of the percolation transition in a nonwetting liquid-nanoporous medium system /'/ Journal of Experimental and Theoretical Physics 2000. Vol. 91, no. 1. P. 170−181.
  49. Kong X., Qiao Y. An electrically controllable nanoporous smart system // .Journal of Applied Physics. 2006. Vol. 99, no. 6. p. 64 313.
  50. Л. Д., Лифшиц Е. М. Статистическая физика, часть 1. 5 изд. Москва: Физматлит, 2010. Т. 5.
  51. Coiffard L. Eroshenko V. A. Grolier J.-P. Е. Thermomeclianics of the variation of interfaces in heterogeneous lvophobic systems // AIChE Journal. 2005. Vol. 51, no. 4. P. 1246−1257.
  52. Howe J. M. Interfaces in Materials: Atomic structure, thermodynamics and kinetics of solid-vapor, solid-liquid and solid-solid interfaces. New York: John Wiely & Sons, 1997.
  53. Surani F. B. Development of advanced energy absorption system using nanoporous materials. Ph.D. thesis. Akron: University of Akron, 2006.
  54. Исследование динамики перколяционного перехода при быстром сжатии системы нанопористое тело-несмачивающая жидкость / В. Д. Борман, А. А. Белогорлов, Г. В. Лисичкин и др. // ЖЭТФ. 2009. Т. 135, .Y® 2. С. 1−24.
  55. Qiao Y., Kong X. Modeling of the Kinetics of Confined Nonwetting Flow in a Mcsoporous Particle ,// Physica Scripta. 2005. Vol. 71, no. 1. P. 27−30.
  56. Isichenko M. Percolation, statistical topography, and transport in random media // Reviews of Modern Physics. 1992. Vol. 64, no. 4. P. 961−1043.
  57. П. С., Рабинович О. С. Экстремум поверхности перколяционного кластера /У ЖЭТФ. 2003. Т. 123, 2. С. 341−350.
  58. А. А. Уравнение для распределения кластеров в перколяционной теории /7 Письма в ЖЭТФ. 1979. Т. 29, № 1. С. 72−76.
  59. The percolation transition in filling a nanoporous body by a nonwetting liquid / V. D. Borman. A. A. Belogorlov, A. M. Grekhov et al. /7 Journal of Experimental and Theoretical Physics. 2005. Vol. 100, no. 2. P. 385−397.
  60. Observation of a dispersion transition and the stability of a liquid in a nanoporous medium ./" V. D. Borman, A. A. Belogorlov, V. A. Byrkin et al. /./ JETP Letters. 2012. Vol. 95, no. 10. P. 511−514.
  61. Lochmarm К., Oger L., Stoyan D. Statistical analysis of random sphere packings with variable radius distribution // Solid State Sciences. 2006. Vol. 8. no. 12. P. 1397−1413.
  62. Chiew Y. Glandt E. Interfacial surface area in dispersions and porous media // Journal of Colloid and Interlace Science. 1984. Vol. 99, no. 1. P. 86 -96.
  63. Cornell В. Middlehurst J. Parker N. Modeling the simplest form of order in biological membranes //' Journal of Colloid and Interface Science. 1981. Vol. 81, no. 1. P. 280−282.
  64. Quickenden T. I., Tan G. K. Random packing in two dimensions and the structure of monolayers // Journal of Colloid and Interface Science. 1974. Vol. 48, no. 3. P. 382−393.
  65. W. В., Saville D. A., Schowalt. er W. R. Colloidal dispersions. Cambridge: Cambridge University Press, 1989.
  66. Torquato S. Bulk properties of two-phase disordered media. I. Cluster expansion for the effective dielectric constant of dispersions of penetrable spheres // The Journal of Chemical Physics. 1984. Vol. 81, no. 11. p. 5079.
  67. Weissberg H. Effective Diffusion Coefficient in Porous Media // Journal of Applied Physics. 1963. Vol. -34, no. 9. P. 2636−2639.
  68. Haller W. Rearrangement Kinetics of the Liquid—Liquid Immiscible Microphases in Alkali Borosilicate Melts // The Journal of Chemical Physics. 1965. Vol. 42, no. 2. P. 686−693.
  69. Sahimi M. Flow and transport, in porous media and fractured rock: From classical methods to modern approaches. 2 edition. Weinheim: VCH, 2011.
  70. Венцель В. И, Жданов С. П, Коромальди С. В // Коллоидный Журнал. 1975. Т. 37, JV" 6. С. 1053−1058.
  71. G. W. Ball В. С. Modelling the effect of water distribution and hysteresis on air-filled pore space /7 European Journal of Soil Science. 2005. Vol. 56, no. 5. P. 647−654.
  72. Prager S. Viscous Flow through Porous Media // Physics of Fluids. 1961. Vol. 4, no. 12. •p. 1477.
  73. Bryant S. L., Mellor D. W., Cade C. A. Physically representative network models of transport in porous media // AIChE Journal. 1993. Vol. 39, no. 3. P. 387−396.
  74. Nanoflows through disordered media: A joint lattice Boltzmann and molecular dynamics investigation / J. Russo, J. Horbach, F. Sciortino et al. /./ EPL (Europhysics Letters). 2010. Vol. 89, no. 4. p. 44 001.
  75. Sahimi M. Linear transport and optical properties. New York: Springer, 2003.
  76. Torquato S. Random heterogeneous materials: Microstructure and macroscopic properties. New York: Springer, 2002.
  77. JI. И., Неймарк А. В. Многофазные процессы в пористых средах. Москва: Химия, 1982.
  78. Monson P. Understanding adsorption/desorption hysteresis for fluids in mesoporous materials using simple molecular models and classical density functional theory // Microp-orous and Mesoporous Materials. 2012. Vol. 160. P. 47−66.
  79. Корреляционные эффекты при заполнении жидкостью гидрофобных пористых сред / В. Д. Борман, А. А. Белогорлов, В. А Быркин и др.| .// ЖЭТФ. 2011. Т. 139, 3. С. 446−463.
  80. Наблюдение перехода диспергирования и устойчивость жидкости в нанопористой среде / В. Д. Борман, А. А. Белогорлов, В. А Быркин и др.| // Письма в ЖЭТФ. 2012. Т. 95, № 10. С. 579−582.
  81. Основные проблемы теории физической адсорбции / под ред. М. М Дубинин, Сер-ггинский В.В. 1970.
  82. W. С., Aris R. Variational methods applied to problems of diffusion and reaction. Berlin and Heidelberg and New York: Springer-Verlag, 1973. T. 24.
  83. Torquato S. Microstructure of two-phase random media. 1. The n-point probability functions // The Journal of Chemical Physics. 1982. Vol. 77, no. 4. p. 2071.
  84. Pike G., Seager C. Percolation and conductivity: A computer study. I /7 Physical Review B. 1974. Vol. 10, no. 4. P. 1421−1434.
  85. Haan S. W., Zwanzig R. Series expansions in a continuum percolation problem // Journal of Physics A: Mathematical and General. 1977. Vol. 10, no. 9. P. 1547−1555.
  86. Rintoul M. D., Torquato S. Precise determination of the critical threshold and exponents in a three-dimensional continuum percolation model // Journal of Physics A: Mathematical and General. 1997. Vol. 30: no. 16. P. L585-L592.
  87. Lorenz C. D., Ziff R. M. Precise determination of the critical percolation threshold for the three-dimensional «Swiss cheese» model using a growth algorithm // The Journal of Chemical Physics. 2001. Vol. 114, no. 8. p. 3659.
  88. Torquato S., Beasley J. D., Chiew Y. C. Two-point, cluster function for continuum percolation // The Journal of Chemical Physics. 1988. Vol. 88, no. 10. p. 6540.
  89. Smith P., Torquato S. Computer simulation results for the two-point probability function of composite media // Journal of Computational Physics. 1988. Vol. 76, no. 1. P. 176−191.
  90. Fanti L. A., Glandt E. D., Chiew Y. C. Cluster volume and surface area in dispersions of penetrable particles or pores // The Journal of Chemical Physics. 1988. Vol. 89, no. 2. p. 1055.
  91. Lorenz В., Orgzall I., Heuer H.-O. Universality and cluster structures in continuum models of percolation with two different radius distributions // Journal of Physics A: Mathematical and General. 199−3. Vol. 26, no. 18. P. 4711−4722.
  92. Таблицы физических величин: Справочник / под ред. И. К. Кикоин. Москва: Атом-издат, 1976.
  93. В. А. Коллоидная химия: Поверхностные явления и дисперсные явления. Москва: МГТУ, 2001.
  94. Thermal effect on the dynamic infiltration of water into single-walled carbon nanotubes / J. Zhao, L. Liu. P. J. Culligan et al. // Physical Review E. 2009. Vol. 80, no. 6.
  95. Г. В. Химия привитых соединений. Москва: Физматлит, 2003.
  96. Физические величины: Справочник / под ред. И. С. Григорьев. Е. 3. Мейлихов. Москва: Энергоатомиздат, 1991.
  97. Gusev V. Y. Fomkin A. High-Pressure Adsorption of Xe on NaX Zeolite by 3411-crocalorimetry and Isosteric Analysis // Journal of Colloid and Interface Science. 1994. Vol 162, no. 2. P. 279−283.
  98. Marnontov E., Kumzerov Y. Vakhrushev S. Translational dynamics of water in the nanochannels of oriented chrysotile asbestos fibers // Physical Review E. 2005. Vol. 71, no. 6.
  99. .М. Фрактальные кластеры // УФН. 1986. Т. 149, № 2. С. 177−219.1. Благодарность
  100. Автор выражает глубокую и искреннюю благодарность профессору кафедры Молекулярной физики НИЯУ МИФИ, д. ф-м.н. Борману В. Д. за научное руководство, постановку задач, плодотворные дискуссии и обсуждение результатов.
Заполнить форму текущей работой

Заказал и сдал!