Nerovnovážně termodynamický model sorpce vody v membránách Nafion

Abstract

Přestože transport vody membránou Nafion je zkoumán dlouhou dobu, nebyl tento jev dostatečně vysvětlen. Stále není jasné, proč je rychlost desorpce vyšší než rychlost absorpce. Tato práce se snaží na tento problém najít řešení. Pro tento účel byl využitím klasické nevratné termodynamiky sestaven termodynamicky konzistentní model zahrnující bobtnání membrány a její interakci s vodní párou. Numerické řešení modelu vykazuje dobrou shodu s experimentálními daty získané pomocí dynamické sorpce. Zjednodušením modelu (neuvažování bobtnání membrány a předpoklad okamžité difuze v membráně) je možné určit příčinu asymetrie mezi rychlostí absorpce a desorpce - tvarem křivky absorpce. Toto vysvětlení asymetrie je dále kvantitativně diskutováno (porovnáním původního modelu a zjednodušeného modelu s experimentálními daty) a také v kontextu sorpce aktivního uhlí (adsorpční uhlí).