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Modeling the swelling kinetics of preformed particle gels coated with a silicate layer

肿胀 的 动力学 材料科学 蒸馏水 化学工程 扩散 粒子(生态学) 涂层 复合材料 硅酸盐 图层(电子) 化学 色谱法 热力学 地质学 工程类 物理 海洋学 量子力学
作者
Aghdas Heidari,Ebrahim Vasheghani‐Farahani,Mohsen Vafaie-Sefti
出处
期刊:Chemical Engineering Science [Elsevier BV]
卷期号:281: 119095-119095 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.ces.2023.119095
摘要

This study presented an organic–inorganic hybrid preformed particle gels (PPG) by coating a tetramethyl orthosilicate layer on acrylamide-based PPG to control the swelling rate of PPG in simulated aqueous media. The coated silicate layer on the PPG delayed the equilibrium swelling time by several hours. Furthermore, jump boundary conditions at interfaces were applied to develop a mathematical model for the swelling kinetics of hybrid PPG with three distinct regions and three moving boundaries. The proposed model results showed that the diffusion coefficient of distilled water and saltwater in the coated layer and its thickness control the swelling process of these hybrid gel particles. Furthermore, the error percentages of predictive results by the proposed mathematical model for experimental swelling kinetic measurements of coated PPG were less than 5.25%. The experimental results also showed that the silicate layer controlled PPG swelling kinetics and improved hybrid PPG's strength and thermal stability.
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