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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Strategies for reducing catalyst concentration in atom transfer radical polymerization : a kinetic study approach by mathematical modeling and simulation = Estratégias para a redução da concentração de catalisadores na polimerização radicalar por transferência de átomo: uma abordagem de estudo cinético por modelagem matemática e simulação
Title Alternative: Estratégias para a redução da concentração de catalisadores na polimerização radicalar por transferência de átomo : uma abordagem de estudo cinético por modelagem matemática e simulação
Author: Lyra, Emerson Parazzi, 1990
Advisor: Lona, Liliane Maria Ferrareso, 1966-
Abstract: Resumo: No contexto da Polimerização Radicalar por Desativação Reversível (RDRP), a associação do mecanismo de Regeneração de Ativador por Transferência de Elétrons (ARGET) à Polimerização Radicalar por Transferência de Átomos (ATRP) tem atraído atenção em termos de pesquisa, principalmente por ser um método de polimerização ambientalmente e economicamente mais favorável se comparada a ATRP convencional, devido à redução da concentração de catalisador verificada no processo. Pela escassez de registros em literatura, este trabalho tem como objetivo principal prover ferramentas matemáticas para simular a síntese de polímeros obtidos via ARGET ATRP, com a originalidade de contribuição voltada para a compreensão da cinética de reação de agentes redutores. Através de dados experimentais encontrados na literatura, dois modelos matemáticos propostos aplicados aos processos de homopolimerização e copolimerização aleatória via ARGET ATRP foram validados. A modelagem matemática desenvolvida é baseada no Método dos Momentos, sendo aplicado o Método Pseudocinético para o caso equivalente a copolimerização aleatória. No processo de validação realizado, constantes cinéticas, dentre aquelas que não se tem registros na literatura, foram ajustadas aos modelos através de algoritmo de otimização. Resultados fornecidos pela modelagem indicam que quanto maiores as concentrações iniciais de tanto do desativador quanto do agente redutor, maior a conversão de monômero, maior o peso molecular médio e menor a dispersividade. Simulações feitas também confirmam que a concentração inicial de desativador é um parâmetro crítico com maior sensibilidade do que a de agente redutor no processo ARGET ATRP em solução

Abstract: In the context of Reversible Deactivation Radical Polymerization (RDRP), the association of Activators Regenerated by Electron Transfer (ARGET) mechanism with the Atom Transfer Radical Polymerization (ATRP) has attracted attention in terms of research, mainly because it is an environmentally and economically more favorable polymerization method if compared to conventional ATRP, due to the catalyst concentration reduction verified in the process. By the scarcity of records in literature, this work has as main objective to provide mathematical tools to simulate the synthesis of polymers obtained by ARGET ATRP, with the originality of contribution focused on the comprehension of the reaction kinetics for the reducing agents. Through the experimental data found in the literature, two proposed mathematical models applied to the homopolymerization and random copolymerization processes via ARGET ATRP were validated. The mathematical modeling developed is based on the method of moments, being applied the method of pseudo-kinetic constants for the case equivalent to the random copolymerization process. In the model validation, kinetic constants, among those that have no records in the literature, were obtained by optimization algorithm. Results provided by the modeling indicate that the higher the initial concentrations of both deactivator and reducing agent, the monomer conversion, the higher the number-average molecular weight and the lower the dispersity. Simulations done also confirm that the initial concentration of deactivator is a critical parameter with higher sensitivity than the reducing agent in solution ARGET ATRP process
Subject: Polimerização radicalar
Agentes redutores
Cinética química
Modelos matemáticos
Simulação computacional
Estudos de validação
Language: Inglês
Editor: [s.n.]
Citation: LYRA, Emerson Parazzi. Strategies for reducing catalyst concentration in atom transfer radical polymerization: a kinetic study approach by mathematical modeling and simulation = Estratégias para a redução da concentração de catalisadores na polimerização radicalar por transferência de átomo: uma abordagem de estudo cinético por modelagem matemática e simulação. 2019. 1 recurso online (104 p.). Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP.
Date Issue: 2019
Appears in Collections:FEQ - Tese e Dissertação

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