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Mass Transport Through PDMS/Clay Nanocomposite Membranes

Authors

  • Quan Liu,

    1. Department of Chemical and Biomolecular Engineering and Tulane Institute for Macromolecular Engineering and Science (TIMES), Tulane University, New Orleans, LA, 70118 U.S.A.
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  • Daniel de Kee

    Corresponding author
    1. Department of Chemical and Biomolecular Engineering and Tulane Institute for Macromolecular Engineering and Science (TIMES), Tulane University, New Orleans, LA, 70118 U.S.A.
    • Department of Chemical and Biomolecular Engineering and Tulane Institute for Macromolecular Engineering and Science (TIMES), Tulane University, New Orleans, LA, 70118 U.S.A.
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Abstract

Poly(dimethylsiloxane)/clay nanocomposite membranes have been synthesized and mass transport properties through those nanocomposite membranes have been investigated. The effect of mechanical deformation on the transport properties of the PDMS (nanocomposite) membranes has also been studied. With the introduction of clay particles into the polymer matrix, mass transport is reduced, likely due to the longer diffusion path, which slows the diffusion process. The effect of membrane extension on diffusion is more complicated. Under small deformation, the permeation flux decreases, but under high deformation, it shows an enhanced diffusion. As the clay particle concentration increased, the effect of external deformation is reduced, and an enhanced diffusion is observed.

Abstract

On a synthétisé des membranes en nano-composites de polydiméthysiloxane et d'argile dans le but d'étudier leurs propriétés de transfert de matière. L'effet de la déformation mécanique sur les propriétés de transfert de ces membranes a également été étudié. Avec l'introduction des particules d'argile dans la matrice des polymères, le transfert de matière est réduit, probablement en raison du chemin de diffusion qui est plus long, ce qui ralentit le processus de diffusion. L'effet de l'extension des membranes sur la diffusion est plus compliqué. Sous faible déformation, le flux de perméation diminue, mais sous forte déformation, la diffusion est améliorée. Lorsque la concentration de particules d'argile augmente, l'effet de la déformation externe est réduit, et une meilleure diffusion est observée.

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