O abordare combinata
modelare moleculara la multiscala si experimente pentru desing-ul bazat pe
cunoastere al materialelor polimer-grafena pentru separarea de gaze
Numarul contractului:
17/27.04.2013
Proiectul isi propune o mai bună înțelegere și
proiectare bazata pe cunoaștere de noi materiale de tipul polimer-grafena,
prezentand cel mai bun echilibru permeabilitate - selectivitate asociat cu alte
proprietăți necesare pentru a asigura prelucrabilitatea și durabilitate
membranelor de înaltă performanță destinate separarii selective de gaze.
Obiectivul urmărit are la baza in primul rand dezvoltarea si aplicarea
extensiva a modelarii moleculare la multiscala (CAMM) şi design (CAMD) asistat
de calculator, completat cu evaluarea asistată de calculator (în special
atomistică, mezo-scala şi relaţii cantitative structură-proprietăţi (QSPR))
pentru a ajuta la dezvoltarea materialelor de tip polimer (polisulfonă,
poliimide)-grafena cu potentiale aplicatii pentru separarea aerului (O2/N2)
și purificarea gazelor naturale (CO2/CH4).
In scopul indeplinirii principalului obiectiv al
proiectului de cercetare in etapa I/2013 de implementare a proiectului (mai-
decembrie 2013) activitatea de cercetare a fost indreptata in doua directii:
i.
dezvoltarea unui protocol de modelare
moleculare si design (CAMD) asistat de calculator, completat cu evaluarea
asistată de calculatorş
ii.
aplicarea extinsa a metodelor selectate
in cadrul protocolului de modelare moleculara in scopul selectarii materialelor
cele mai promitatoare pentru a fi folosite la obtinerea unor materiale
membranare pentru separarea de gaze.
Dintre materialele polimerice membranare consacrate:
derivaţii celulozici, poliamidele, polimerii aromatici cu grupări eterice,
esterice, imidice şi iminice, polisulfonele se constituie cea mai studiată
clasă [1]. Menţinerea constantă a interesului membranologilor pentru
polisulfone este argumentata, de caracteristicile excelente ale materialelor
membranare precum: rezistenţă termică ridicată (150-170oC),
rezistenţă chimică pe întreaga gama de pH, rezistenţă în medii oxidante (apă
oxigenată 3-5%, hipoclorit 5-7%), rezistenţa mecanica a filmelor (la rupere,
încovoiere, torsiune), solubilitate bună într-o gamă largă de solvenţi aprotici
polari, reactivitate moderată în reacţiile de substituţie electrofilă aromatică
(sulfonare, nitrare, clorometilare, acilare, etc.). Proprietatile
polisulfonelor si versatilitatea acestora privind metodele de preparare fac
posibile utilizarea membranelor de polisulfona in domeniul separarilor de gaze.
Au fost obtinute rezultate satifacatoare in special la separarea bioxidului de
carbon sau a oxizilor de azot [2]. Aspecte precum imbunatatirea proprietatilor
mecanice ale materialelor membranare precum si obtinerea unui raport optim
permeabilitate/selectivitate are un rol crucial in avansare in domeniul
separarii gazelor. In scopul imbunatatiri acestor aspecte, noi propune un
material memebranar compozit de tipul polimer-grafena [3]. Prin introducerea de
grafena vizam, pe de o parte imbunatatirea proprietatilor termice si mecanice
ale materialului, dar si imbunatire selectivitatii membranei prin introducere
de grafena cu dimensiuni ale porilor controlate care sa permita trecere
moleculelor mici si retinerea moleculeleor cu dimensiuni mai mari. Modelul
conceptual al membranei este prezentat in Figura 1. Pentru o mai buna
intelegere a procesului au fost adaugate si lanturile polimere. Aspecte precum
determinare dimensiunii porilor nanostraturilor de grafena sunt dificil de
controlat experimental, modelarea şi simulările computaţionale ar putea avea un
rol crucial în ghidarea procesului de design. Abordare cea mai frecvent utilizată pentru proiectarea de materiale
''încercarea şi eroare'' nu este cea mai eficienta şi raţională metodă
de abordare pentru studierea unor fenomene care au loc la nivel nanometric. O
abordare combinata metode experimentale/metode computationale ar putea oferi o
mai buna intelegere a proprietatilor fizico-chimice ale materialului studiat si
ar putea conduce la un proces de selectare a materialelor mult mai eficient.
Figura
1. Model conceptual al membranei
polimer/grafena, moleculele de dimensiuni diferite sunt separate prin controlul dimensiunii porilor grafenei.
Unul dintre
obiectivele propuse in cadrul proiectului de cercetare pentru Etapa I este "Construcția și echilibrarea de modele atomice pentru
materialele compozite de tipul polimer-grafene de potențial interes. Obiectivul a fost realizat prin activitati specifice
precum:
1.1. Generarea de modele
la scală atomistica pentru materialele de importanță tehnică, polisulfona si
polisulfona-grafena
In cadrul acestei activitati de cercetare au fost
implementate modele atomistice caracteristice materialelor polisulfona (PSF) si
PSF/grafena cu diferite compozitii (89:11 si 80:20 raport
masic). Pentru fiecare material au fost implementate diferite
configuratii: 3 configuratii diferite pentru PSF si cate 4 configuratii pentru
fiecare compozit PSF/GO (in total 11 configuratii). De asemenea, au fost
implementate modele computationale caracteristice pentru materialul PSF/grafena
cu pori de diferite dimensiuni ( in total 4 configuratii). Structurile chimice
ale grafenei si PSF considerate la implementarea modelelor computationale sunt
prezentate in Figura 2.
 |
a.
|
 |
b.
|
Figura 2.
Structura chimica a. PSF si b. grafena
Modele computationale
caracteristice PSF si grafenei au fost construite folosind software-ul de
modelare moleculara Materials Studio 6.1, Accelrys. Initial, unitatea
repetitiva, monomerul caracteristic PSF, a fost construit din atomii
corespunzatori si folosit pentru implementarea lanturilor de PSF utilizand
modulul Build polymers, disponibil in cadrul software-ului. Modelul
computational caracteristice graphenei a fost, de asemenea, construite manual
din atomi de carbon, iar modelul grafenei cu pori de dimesiuni diferite (3.7; 4.4; 5.1 Å), a fost construit in urma indepartarii
a 10, 12 si respective 14 atomi de carbon.
Modelele caracteristice
grafenei si lantului polimeric, dar si caracteristici ale acetora sunt prezentate
in Figura 3. Grupurile de sarcină au fost alocate automat pentru fragmente ale lantului
polimeric si ale grafenei în scopul reducerii costurilor computaţionale.
Ulterior structurile astfel obtinute au fost echilibrate prin intermediul
calculelor de mecanică moleculară (algoritmul Flatcher-Reeves) [4].
Numar
total de atomi=2703
|
a.
|
Numar total de atomi=2703
|
b.
|
|
Dimensiune pori 3.7 A
 |
c.
|
Dimensiune pori 4.4 A
 |
d.
|
Dimensiune pori 5.2 A
 |
e.
|
Figura 3. Modelul atomistic
caracteristic, a. PSF, b. Grafena, c., d, e, grafena cu pori cu dimesiuni
diferite.
Folosind structurile
computationale individuale dupa echilibrare, au fost generate modele
computaţionale cubice, amorfe, cu condiţii de limită periodice, pentru PSF,
compozite PSF/grafena
(89:11 si 80:20 raport masic) si pentru compozitele PSF/graphena cu dimensiuni diferite
ale porilor. Implementarea acestora s-a realizat folosind instrumentul
Amorphous Cell disponibil in cadrul software-ul Materials Studio 6.1.
Implementarea modelelor computaţionale presupune umplerea unui volum
computational cu segmente ale lanţurilor de PSF sau PSF si grafena. Fiecare
model computational contine si molecule de gaz, O2, CH4,
CO2 si N2. Modele computationale contin aproximativ
8000-10000 de atomi in functie de compozitia modelului. Dimensiunea modelelor
computationale variaza intre 48 si 53 A.
Implementarea modelelor cu
număr ridicat de atomi pentru materiale care prezintă o
densitate ridicată (ρgrafena=1.8-2.1 g/cm3) şi
inele aromatice poate fi extrem de dificilă şi complexă datorită fenomenului de
întrepatrudere a inelelor aromatice, fenomen care conduce la obţinerea de
modele necorespunzătoare din punct de vedere energetic dar şi structural [5].
Fenomenul de intrepatrundere a inelelor aromatice este partial rezolvat prin
folosirea de molecule mici (moleculele de gaz prezente in sistemele
computationale). A fost necesara insa implementarea
sistemelor computationale la densităţi mai mici, 0.001g/cm3, faţă de
densitatea reală a materialului. După
implemetare modelele nu reflectă proprietăţile materialului real, geometria, densitatea. Mai mult, modelele computaţionale sunt instabile
din punct de vedere energetic şi de aceea este necesară elaborarea si folosirea
unui mecanism de echilibrare care să permită obţinerea de modele care sa
reflecte geometria materialului real, sa permita o distribuţie uniformă a
lanţurilor polimerice şi a nanoplanelor de grafena, şi sa fie stabile din punct
de vedere energetic.
In cadrul Activitatii
1.2 Elaborarea de metodologii de echilibrare eficiente și echilibrarea
modelelor computantionale construite în Activitatea 1.1, a fost elaborat un protocol preliminar de echilibrare
pentru modelele computationale caracteristice PSF si compozitele PSF/grafena.
Activitatea ştiinţifică a fost
orientată pe de o parte in scopul selectarii
instrumentelor şi a parametrilor computaţionali optimi (algoritmul de
minimizare, câmpul de forţe, ansamblul termodinamic, timpul de calcul), iar pe
de altă parte in scopul echilibrarii si caracterizarii sistemelor
computationale.
Au fost testate campurile de
forte: COMASS 27, Dreiding, PCFF, Universal, CVFF [4]. Cele mai bune rezultate au fost obtinute pentru sistemele
de timpul compozit PSF/grafena folosind campul de forte PCFF.
De asemenea
rezultate bune au fost obtinute si pentru campul de forte COMPASS 27.
In scopul
minimizarii energiei am testat o serie de algoritmi de calcul, Stepesd Descent,
Conjugate, gradient Newton Raphson. Newton Raphson nu este portivita pentru
sistemele cu numar de atomi atat de ridicat. Steepest Descent este o metoda
robusta care permite aducere sistemului computational aprope de punctul de
convergenta insa este dificil sa atiga starea de convergenta. Metoda Conjugate
Gardient, cu algoritmul Fletche Reves si Polak Ribiere, permite sistemului sa
atinga stare de convergenta, dar poate esua cand sistemul prezinta energii
foarte ridicate (exemplu: sistemelor dupa compresie). In scopul minimizarii
energiei, au fost combinate cele doua metode Steepest Descent, pentru 10.000 de
pasi, si Conjugate Gradient, Feltcher Reeves pentru atingere punctului de
convergenta, aproximativ 200.000 de pasi.
In vederea
echilibrarii modelelor computationale a fost aplicat un protocol complex de
echilibrare care vizeaza compresia modelelor de la o densitate foarte mică
0.001 g/cm3 (densitatea modelelor după implementare) la densitatea
reala a materialului de aproximativ 1 g/cm3 pe de o parte, iar pe de altă parte să permită optimizarea
geometriei modelelor computaţionale si obtinerea de modele computationale
stabile energetic. Mecanismul de echilibrare aplicat este alcătuit din mai
multe trepte şi anume:
i. pentru ajustarea densităţii modelelor
computaţionale au fost efectuate calcule de dinamica moleculara (MD) folosind
ansamblul termodinamic NPT (număr constant de atomi, presiune constantă şi
tempartură constantă) la o temperatură de 300 K, şi o presiune de 1 GPa, cu
aproximativ 5 ps si cu un pas de 1 fs. Presiunea o fost menţinută constantă
prin folosirea barostatului Berendsen. Calculele MD-NPT realizează compresia
modelelor şi atingerea densităţii materialului real.
ii. procedura care implica utilizarea factorilor
de scalare, propusă de Hofmann şi colaboratorii [6], constă într-o serie de calcule de mecanică
(MM) şi dinamică moleculară (MD) în care forţele de legătură (covalentă, unghi,
etc.) şi de nelegătură (Coulomb şi Van der Waals) sunt diminuate în scopul
obţinerii unei redistribuiri a lanţurilor polimerice în interiorul modelelor
computaţionale. Au fost folositi factori de scalare de la 0.0001 la 1. Fiecare
simulare de MD a fost precedată de minimizarea energiei sistemului folosind
algoritmul Steepest Descent şi Cojugate Gradient/Fletcher-Reeves [4]. Criteriul
de convergenţă pentru minimizare a fost atingerea energiei potenţiale de 0.001
kcal•mol–1. Simulări de dinamică moleculară au fost executate
folosind ansamblul termodinamic NVT (număr constant de atomi, volum constant şi
temperatură constantă) la o tempertură de 300 K pentru 300 picosecunde (ps) cu
un pas de 1 femtosecundă (fs). Temperatura o fost menţinută constantă prin
folosirea termostatului Berendsen.
Timpul
total de echilibrare a fost de aproximativ 7ns. Au fost complet echilibrate 7
modele computationale.
Calitatea
modelelor computaţionale dupa si in timpul procesului de echilibrare a fost
testată prin verificarea densitatii sistemelor, energia potenţiale in timpul
calculeleor MM, 0.001 kcal•mol–1 si parametrilor precum temperatura
si diferiti parametri energetici pe parcursul calculelor de dinamica
moleculara. Energia potenţială a sistemulor a prezentat valori minime dupa
calculele de MM (vezi Figura 4a) si stabile (vezi Figura 4b) in timpul
calculelor de MD deci putem concluziona ca sistemele sunt echilibrate din punct
de vedere energetic. Temperatura, dar şi alţi parametri precum: energia
cinetică, energia de nelegătură Van der Waals, energia de nelegătură Coulomb,
de asemena, prezintă valori stabile, după fiecare etapă a procedurii de
echilibrare.
Modele computationale prezita densitati similare cu
cele ale materialului real si o distributie uniforma a lanturilor polimere in
modelul computational. In cazul modelelor computationale care contin doua
unitati de grafena a fost observata tendinta de agregare si suprapunere a
acestora (Figura 5) pentru toate cele 4 configuratii de porinire.
 |
a.
|
 |
b.
|
Figura 4. Energia potenţială (a ) şi temperatura (b) versus timpul de simulare pentru modelul
computaţional PSF/grafena (89:11 raport de masa), pasul 7 de MM (a) şi MD (b).
 a |
b |
 c. |
Figura 5. Modele computational cu conditii de limita periodice,
dupa echilibrare caracteristice materialului a. PSF, b. PSF/grafena 89:11
raport de masa si c. PSF/grafena 80:20 raport de masa. Distributie uniforma a
lanturilor de PSF. Agregarea nanoplanelor de grafena pentru sistemul
PSF/grafena (80:20 raport masic).
|
In urma observatiilor
facute asupra morfologie materialelor, atat in urmatoarele modele
computationale implementate, dar si in procedurile experimentale, vom considera
folosirea de grafena functionalizata, cu diferite grupari reactive pe suprafata,
care pe de o parte sa induca dispersarea grafenei in matricea polimera, iar pe
de alta parte sa fie capabila sa formeze o buna interfata cu matricea polimera.
Un alt
obiectiv propus in cadrul aceste etape este Aplicarea tehnicilor CAMM și CAMD pentru a obține
informații detaliate despre caracteristicile sistemului computațional. Modele computationale au fost
investigate prin intermediul tehinicilor computationale. In acest scops a fost Generart traseului
logic (7-10 ns) al sistemului computațional (Activitatea 2.1) si au fost investigate modelele privind distribuția volumului liber,
dinamica matricei polimerice, difuzia moleculelor mici.
 |
Figura 6. Deplasarea unei molecule de gaz (H2)
in timpul calculelor de MD
|
Traseul logic a fost generat
prin intermediul calculelor de MD folosind ansamblu termodinamic NVE (numar de
particule, volum si energie constante). Traiectoriile au fost generate la
temperatura de 298 K pentru 7 nanosecunde cu un pas de 1 femtosecunde (fs). Au
fost retinute diferite configuratii, o configuratie la fiecare 5000 fs. Au fost
selectate cateva molecule de gaz pentru care a fost calculata deplasarea.
Figura 6 prezinta deplasarea unei molecule de H2 in timpul
calculelor de dinamica moleculara.
Din observatiile calitative facute urmarind
deplasarea moleculelor de gaz putem spune ca nici un timp de molecula nu
difuzeaz prin grafena indiferent de dimensiunea acesteia. Atunci cand grefena
prezita pori cu dimesiunea de 3.7 Å se realizeaza o separare excelenta a
moleculelor de H2 din cele de CH4. Daca dimensiuea
porilor este de 4.4 Å sau 5.2 Å grafena devine permeabila pentru moleculele de
CH4. O scaderea a selectivitatii se observa chiar si pentru grafena
cu pori cu dimensiunea de 4.4 Å. A fost insa observata o cantitate
nesemnificativa de molecule CH4 care penetreaza grafena cu pori de
4.4 Å. Aceste observatii pot fi explicate pe baza volumelor ocupate de moleculele
de gaz si volumul liber al grafenei. Volumul liber al porilor grafenei, dar si
volumul ocupat de diferit molecule de gaze au fost calculate folosid
instrumentul Atom Volumes & Surface, iar valorile obtinute sunt
urmatoarele: H2 – 10.47 Å3, CO2 - 34 Å3,
O2 - 23 Å3, CH4 - 29 Å3. Prin
urmare putem spune ca parametrul care controleaza procesul este volumul liber
disponibil in structura nanoplanurilor grafenice si dimensiunea moleculelor.
Prin modularea dimensiunii porilor grafenei putem obtine o separare excelente
intre diferite tipuri de molecule. Pe baza acestor observatii a fost elaborat
si un mecanism de difuzie pentru moleculele de gaz [7].
2.3. Investigarea modelelor privind proprietățile mecanice
Modelele
computationale au fost investigate din punct de vedere al proprietatilor
mecanice folosind modulul Forcite Plus - Elastic Properties Analysis al
software-ului de modelare moleculara Materials Studio 6.1. Acesta foloseste o
abordare statica propusa initial de Theodoru si colaboratorii, 1986 [8], care
necesita ca input un set de coordonate ale unei configuratii perfect
echilibrate. Traiectorile caracteristice materialelor, obtinute anterior prin
intermediul MD, au fost folosite si pentru efectuarea testelor virtuale de
tractiune pe trei directii perpendiculare. Folosind teoria elasticitatii a fost
calculat modulul lui Young pentru cele trei directii ale modelelor
computationale cubice. Valorile modulelor lui Young pentru modelele computationale
au variat cu adaosul de grefena. De asemenea se poate observa ca valorile
modulelor lui Young depind de cantitatea de grafena. O crestere a modulelor
elastice de la 2.06 GPa pentru PSF la 3.23 GPa pentru materialul compozit
PSF/GO (89:11 raport masic) si 4.10 GPa pentru materialul PSF-GO (80:20 raport
masic). Nu a fost observata o crestere semnificativa modulelor de elasticitate
prin adugarea unei cantitati mari de grafena (11 si respectiv 20 %). In ceea ce
priveste valorile modulelor de elasticite estimate prin intermediul calculelor
de modelare moleculara, o variatie importanta a fost observata in functie de directia
pe care s-a realizat tractiunea. Aceasta indica obtinerea unui material
anizotrop cu distributie neuniforma a nanoplanelor de grafena. Cand testele au
fost realizeaza pe zone cu cantitate mare de grafena si pe directia de
distributie a grafenei, se obtin valori mult mai mari pentru modulul de
elasticitate. Pentru testele realizate pe directiile opuse se obtin valori ale
modulelor de elasticitate similare celor caracteristice PSF. Proprietatile
mecanice calculate sunt in buna concordanta cu proprietatile mecanice ale
materialelor reale si au aratat ce modulul de elasticitate pentru PSF variaza
de la 0.18 la 0.21 GPa [7] iar pentru materialele nanocompozite PSF/grafena
variaza de la 0.31 GPa [8]. Valorile modulele elastice obtinute in studiul de
fata prin intermediul simularilor MD sunt ceva mai mari decat cele obtinute
experimental. Aceasta se poate datora absentei defectelor de material care nu
au fost considerate in modelul computational.
Tabelul
1. Valorile modulelor de elasticitate (E) pe trei directii
perpeniculare caracteristice materialului polimeric PSF si materialelor
compozite PSF/grafena cu dicferite cantitati de grafena
|
Material
|
Ex [GPa]
|
Ey [GPa]
|
Ez [GPa]
|
E mediu [GPa]
|
|
PSF
|
1.78
|
2.51
|
1.91
|
2.06
|
|
PSF-GO
89:11 (m:m)
|
1.92
|
5.57
|
2.48
|
3.32
|
|
PSF-GO
80:20 (m:m)
|
2.44
|
8.08
|
1.83
|
4.10
|
Efectul nesemnificativ al adosului de grafena se
datoreaza energiei de interactie scazuta dintre grafena si lanturile de PSF. Trenduri
similare au fost observate si in alte studii care au demonstrat ca eficienta
ranforsarii depinde de taria legaturilor dintre polimer si agentul de
ranforsare precum si de uniformitatea dispersie agentului de ranforsare in
matricea polimera. Pentru a confirma aceasta teorii in continuare am investigat
interacțiile
polimerul brut, grafene brute (Activitatea
2.4). Energia total caracterisitica componetelor sistemului
este prezentata in Tabelul 2.
Tabel 2. Energia totala
determinata prin intermediul calculelor MM, caracterisitica PSF si grafena
|
Material
|
Energie totala [Kcal/mol]
|
|
PSF impachetat
|
785
|
|
Grafena plana
|
164
|
|
Grafena impachetata
|
174
|
Prin intermediul calculelor de MM au fost determinate
energiile de interactie caracteristice fiecarui component al modelului
computational si energia de interactie dintre diferite componente ale sistemului
folosind ecuatia 1. Investigatii preliminare au indicat ca energia de
interactie dintre nanostraturile de grafena este mai mare decat cea
caracteristica PSF si grafena. Energia de interactie dintre 2 nanoplane de grafena este 63.69 Kcal
energia de interactie PSF grafena este 34,12 Kcal.
Energia de interactie=Energia
totala-(Energia totala component1+Energia totala component2.....+Energia
totala componentn) (1)
In continare au
fost folosite metodelor QSPR pentru determinarea proprietăți fizico-chimice,
entropie conformațională, energie de coeziune, parametri de solubilizare (Activitatea 2.5) iar valorile sunt
raportate in Tabelul 3.
Concluziile
raportului stiintific
In urma prezentarii principalelor
rezultate obtinute in cadrul activitatii de cercetare desfasurate in perioada
mai-decembrie 2013 in cadrul proiectului ‚’’O
abordare combinata modelare moleculara la multiscala si experimente pentru
desing-ul bazat pe cunoastere al materialelor polimer-grafena pentru separarea de
gaze’’, numar contract 17/27.04.2013 putem spune ca au fost realizate
integral toate obiectivele si activitatile mentionate în Planul de realizare al
proiectului.
Au fost implementate (11 modele) si
echilibrate (7 modele) cu succes (propuse 5). Modelele computationale au fost
tesate mecanic prin intermediul testelor virtuale de tractiune. A fost
observata o imbunatatire a proprietatilor mecanice cu adaosul de grafena, dar
efectul nu este semnifactiv datorita slabei dispersii a grafenei precum si a
interactiilor slabe dintre grafena si matricea de polisulfona. Rezultatele au
fost validate cu rezulatete experimetal si inaintate spre publicare/publicate
in doua lucari stiitifice.
Prin intermediul MD au fost
calulate traiectoriile logice si deplasarea moleculelor de gaz. Pe baza teoriei
volumul liber a fost elaborat un mecanism de difuzie prezentat pe larg in
lucrarea Computational modeling of
graphene porous membrane, M. Ioniţă, L. Pilan, Surface and Interface
Analysis- inaintat spre publicare
Desi pentru aceasta perioada ne-am
propus doar inaintarea spre publicarea a unei lucrarii stiintifice, pe baza
rezultatelor obtinute pentru materialele polisulfona-grafena am realizat publicarea
a 2 lucarii stiitifice precum si inaintarea spre publicare a unei lucrarii
stiintifice.
S.I. Voicu, M.A. Pandele, E. Vasile, R. Rughinis, L.
Crica, L.Pilan, M. Ionita, The impact
of sonication time through polysulfone graphene oxide composite films
properties, Digest Journal
of Nanomaterials and Biostructures Vol. 8, No. 4, October - December 2013,
p. 1389 - 1394
Ionita, M., Pandele, A.M., Crica, L., Pilan, L.,
Improving the thermal and mechanical properties of polysulfone by incorporation
of graphene oxide, Composites: Part B
(2013), doi: http://dx.doi.org/
10.1016/j.compositesb.2013.11.018
M.
Ioniţă, L. Pilan, Computational modeling of
graphene porous membrane, Surface and
Interface Analysis- inaintat spre publicare
Participare la conferinta
internationala:
L. Crica, M. A.
Pandele, S. I. Voicu, M. Ionita, Computational modeling of
polysulfone-graphene nanocomposite membrane, 15th European Conference on
Applications of Surface and Interface Analysis 2013, ECASIA’13Italy, October 13 – 18, 2013
Bibliografie
[1] Karim Golzar, Sepideh
Amjad-Iranagh, Masoud Amani, Hamid Modarress, Molecular simulation study of
penetrant gas transport properties into the pure and nanosized silica particles
filled polysulfone membranes, Journal of Membrane Science, Volume 451, 2014, Pages 117-134
[2] Asim Laeeq Khan, Chalida Klaysom, Amit Gahlaut, Ivo F.J.
Vankelecom, Polysulfone acrylate membranes
containing functionalized mesoporous MCM-41 for CO2
separation, Journal
of Membrane Science, Volume
436, 2013, Pages
145-153
[3] Mariana Ionita, Madalina Andreea Pandele, Horia Iovu, Sodium alginate/graphene
oxide composite films with enhanced thermal and mechanical properties,
Carbohydrate Polymers, Volume 94, Issue 1, 15
April 2013, Pages 339-344
[5] Mariana Ionita, Multiscale molecular
modeling of SWCNTs/epoxy resin composites mechanical behaviour,
Composite Part B: Engineering, Volume 43, Issue 8, December
2012, Pages 3491-3496
[6] D. Hofmann,
L. Fritz, J. Ulbrich, C. Schepers, M. Bohning, Detailed-atomistic molecular modeling of small molecule diffusion and
solution processes in polymeric membrane materials Macromolecular Theory and Simulations, 2000, 9, 293.
[7] M. Ioniţă, L. Pilan, Computational
modeling of graphene porous membrane, Surface and Interface Analysis- inaintat spre publicare
[8] D.N. Theodorou,
U.W. Suter, Macromolecules, 1986, 19,
139.
[9] FAN, H.B., YUEN, M.F., Material properties of the
cross-linked epoxy resin compound predicted by molecular dynamics simulation,
Polymer, 2007, 48, 2174.
