使用自由体积理论预测半晶体和无形固体分散的自我扩散系数.
Ali Mansuri1, Milan Völkel2, Dilshan Mihiranga2
1TU Dortmund University, Department of Biochemical and Chemical Engineering, 44227 Dortmund, Germany; INVITE GmbH, 51061 Cologne, Germany.
一个新的模型预测了活性成分在聚合物中的自我扩散性,简化了配方设计. 动力脆弱性显著影响分子迁移,脆弱的聚合物促进了更快的扩散.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 制药科学 制药科学
背景情况:
- 活性成分 (AI) 在聚合物固体分散中的自我扩散对于配方设计至关重要,但很难测量.
- 现有的测量AI自我扩散率的方法由于缓慢的扩散动力学而耗时.
研究的目的:
- 介绍一个节省时间的平台,用于预测无形和半晶聚合物的AI自我扩散性.
- 使用修改后的自由体积理论 (FVT) 进行准确的扩散性预测.
主要方法:
- 使用了修改后的弗伦塔斯和杜达自由体积理论 (FVT).
- 该模型需要纯组件属性作为输入.
- 人工智能在不同温度,成分和结晶度范围内在各种聚合物中进行自我扩散的预测.
主要成果:
- 这项研究成功地预测了几种聚合物中的imidacloprid,indomethacin和deltamethrin的AI自我扩散系数.
- 固体分散的动力脆弱性被确定为影响分子迁移的关键因素.
- 脆弱的聚合物显示出更高的自我扩散系数,这是由于移动区域的增加.
结论:
- 修改后的FVT提供了一种简单且节省时间的方法来预测AI的自我扩散性.
- 动力脆弱性和异质动力学显著影响固体分散中的AI移动性.
- 该模型解释了半晶聚合物的结构和热物理特性,以及半晶聚合物的扩散路径曲率.
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