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Effect of Pore Structure, Randomness and Size on Effective Mass Diffusivity / Mezedur, Minas M. in Aiche journal, Vol. 48 N°1 (Janvier 2002)

Public ISBD [article]  in Aiche journal > Vol. 48 N°1 (Janvier 2002) . - p. 15-24 Titre : Effect of Pore Structure, Randomness and Size on Effective Mass Diffusivity Titre original : Effet de Structure, d'Aspect Aléatoire et de Taille de Pore sur la Diffusivité de Masse Efficace Type de document : texte imprimé Auteurs : Mezedur, Minas M., Auteur ; Kaviany, Massoud, Auteur ; Moore, Wayne Article en page(s) : p. 15-24 Note générale : Génie Chimique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Colmatage  Electrochimie  Convertisseur  catalytique  Segment  de  washcoat  Pore  Porosité  Corrélation  Treillis  Diffusivité  de  masse  Effet  de  structure Index. décimale : 660.627.3 Résumé : The effective mass diffusivity Dm of large specific surface area catalytic porous coatings is analyzed using 2-D network models of connecting arms and verified experimentally for a multiple pore length scale coating layer. The network model includes effects of variation in the lattice randomness (Voronoi tessellation in the form of Delaunay lattice triangulation), pore coordination number, pore size (Knudsen effect), and pore-size distribution on the predicted Dm . The effect of pore poisoning, resulting in a pore blockage, is analyzed. Correlations for the porosity and pore-blockage dependency of Dm , as well as relationships for the pore size (low-dimensionality) and multiple pore length scale effects, are also discussed. An experiment performed on a catalytic converter washcoat segment (represented by three pore length scales) placed on an otherwise impermeable wall of an electrochemical sensor shows a good agreement with the predicted Dm based on a multiple pore length scale medium with parallel diffusion paths. La diffusivité de masse efficace DM de grands enduits poreux catalytiques spécifiques de superficie est analysée en utilisant les 2-D modèles de réseau des bras se reliants et expérimentalement vérifiée pour assurer une couche enduisante de pore de balance multiple de longueur. Le modèle de réseau inclut des effets de variation dans l'aspect aléatoire de trellis (tessellation de Voronoi sous forme de triangulation de trellis de Delaunay), le nombre de coordination de pore, la taille de pore (effet de Knudsen), et la distribution de pore-taille sur le DM prévu. L'effet de l'empoisonnement de pore, ayant pour résultat un colmatage de pore, est analysé. Des corrélations pour la dépendance de porosité et de pore-colmatage du DM, comme des rapports pour la taille de pore (bas-dimensionnalité) et des effets multiples de balance de longueur de pore, sont également discutées. Une expérience a exécuté sur un segment de washcoat de convertisseur catalytique (représenté par trois balances de longueur de pore) placé sur un mur autrement imperméable des expositions électrochimiques d'une sonde qu'une bonne concordance avec le DM prévu a basées sur un milieu multiple de balance de longueur de pore avec les chemins parallèles de diffusion. DEWEY : 660.627.3 ISSN : 0001-1541 [article] Effect of Pore Structure, Randomness and Size on Effective Mass Diffusivity = Effet de Structure, d'Aspect Aléatoire et de Taille de Pore sur la Diffusivité de Masse Efficace [texte imprimé] / Mezedur, Minas M., Auteur ; Kaviany, Massoud, Auteur ; Moore, Wayne . - p. 15-24. Génie Chimique Langues : Anglais (eng) in Aiche journal > Vol. 48 N°1 (Janvier 2002) . - p. 15-24 Mots-clés : Colmatage  Electrochimie  Convertisseur  catalytique  Segment  de  washcoat  Pore  Porosité  Corrélation  Treillis  Diffusivité  de  masse  Effet  de  structure Index. décimale : 660.627.3 Résumé : The effective mass diffusivity Dm of large specific surface area catalytic porous coatings is analyzed using 2-D network models of connecting arms and verified experimentally for a multiple pore length scale coating layer. The network model includes effects of variation in the lattice randomness (Voronoi tessellation in the form of Delaunay lattice triangulation), pore coordination number, pore size (Knudsen effect), and pore-size distribution on the predicted Dm . The effect of pore poisoning, resulting in a pore blockage, is analyzed. Correlations for the porosity and pore-blockage dependency of Dm , as well as relationships for the pore size (low-dimensionality) and multiple pore length scale effects, are also discussed. An experiment performed on a catalytic converter washcoat segment (represented by three pore length scales) placed on an otherwise impermeable wall of an electrochemical sensor shows a good agreement with the predicted Dm based on a multiple pore length scale medium with parallel diffusion paths. La diffusivité de masse efficace DM de grands enduits poreux catalytiques spécifiques de superficie est analysée en utilisant les 2-D modèles de réseau des bras se reliants et expérimentalement vérifiée pour assurer une couche enduisante de pore de balance multiple de longueur. Le modèle de réseau inclut des effets de variation dans l'aspect aléatoire de trellis (tessellation de Voronoi sous forme de triangulation de trellis de Delaunay), le nombre de coordination de pore, la taille de pore (effet de Knudsen), et la distribution de pore-taille sur le DM prévu. L'effet de l'empoisonnement de pore, ayant pour résultat un colmatage de pore, est analysé. Des corrélations pour la dépendance de porosité et de pore-colmatage du DM, comme des rapports pour la taille de pore (bas-dimensionnalité) et des effets multiples de balance de longueur de pore, sont également discutées. Une expérience a exécuté sur un segment de washcoat de convertisseur catalytique (représenté par trois balances de longueur de pore) placé sur un mur autrement imperméable des expositions électrochimiques d'une sonde qu'une bonne concordance avec le DM prévu a basées sur un milieu multiple de balance de longueur de pore avec les chemins parallèles de diffusion. DEWEY : 660.627.3 ISSN : 0001-1541