Reakcja łańcuchów parylenu z tlenem cząsteczkowym. Obliczenia metodami kwantowymi.

Kierownik projektu: Maciej Bobrowski

Realizatorzy:

  • Agnes Namyalo

Politechnika Gdańska

Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej

Gdańsk

Data otwarcia: 2020-03-10

Streszczenie projektu

Polimeryzacja parylenu w technologiach typu SOLID (ang. Solid on LIquid Deposition) umożliwia uzyskiwanie cienkich warstw ultradokładnie osadzanych również na powierzchni cieczy. Grubość warstw polimerów waha się w granicach od 500 nm do kilkudziesięciu mikronów, w zależności od wymagań technologicznych. Polimeryzacja zachodzi w stanie gazowym najczęściej pod zmniejszonym ciśnieniem. Proces rozpoczyna się od sublimacji dimerów w temp około 150 stopni Celsjusza, po czym w wysokiej temperaturze, tj. ponad 600 stopni C następuje kraking cyklicznych dimerów do najpierw liniowych dimerów (dwurodnikowych) a następnie do zamknietopowłokowych monomerów p-ksylilenu. Następnie w temp pokojowej następuje polimeryzacja przy czym inicjacja polega na reakcji dwóch monomerów a produktem jest dwurodnikowy dimer. Propagacja polimeryzacji polega na reakcji monomerów z dwurodnikowymi dimerami, trimerami, itd. Długość łańcuchów wynosi od około 2000 do około 4000 merów w pojedynczym łańcuchu polimeru. Taki proces był już badany teoretycznie metodami kwantowymi jak również metodami klasycznej dynamiki cząstek, co pozwoliło następnie na zbudowanie modeli reakcji funkcjonalizacji parylenów polegającej na reakcji monomerów i łańcuchów polimeru z cząsteczkami odpowiednio podstawionych alkenów. Proces kopolimeryzacji może być bardziej lub mniej wydajny co zależy bezpośrednio najbardziej od struktury monomerów alkenów.
W niniejszej pracy należy zbadać metodami kwantowymi proces wygaszania polimeryzacji parylenów poprzez reakcję łańcuchów polimerów z tlenem cząsteczkowym w stanie trypletowym (atmosferycznym). Należy zaproponować odpowiednie mechanizmy reakcji, zbudować modele i prowadzić obliczenia reakcji chemicznych. Badania należy prowadzić metodami kantowymi uwzględniającymi zmiany struktury elektronowej w czasie rekcji chemicznych. Cząsteczka tlenu jest z natury wielokonfiguracyjna i prawdopodobnie będzie potrzeba zastosować zaawansowane metody wielokonfiguracyjne dla układów odpowiednich konfiguracji układów modeli.

Publikacje

  1. Agns Namyalo, Parylene polymerization's termination reaction by burning in oxygene. Quantum calculations, Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS 1, (2020) 1--42
  2. Agnes Namyalo, Maciej Bobrowski, Termination of parylenes polymerization. Quantum chemical study., J. Phys. Chem. A. 00, (2021) 00


← Powrót do spisu projektów

KONTAKT

Nasi konsultanci służą pomocą przyszłym i początkującym użytkownikom specjalistycznego oprogramowania zainstalowanego na Komputerach Dużej Mocy w Centrum Informatycznym TASK.

Kontakt w sprawach Komputerów Dużej Mocy, oprogramowania/licencji, grantów obliczeniowych, sprawozdań:

kdm@task.gda.pl

Administratorzy odpowiadają na maile w dni robocze w godzinach 8:00 – 15:00.