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4 results on '"Dhiraj K. Garg"'

1. Numerical Investigations of Perfectly Mixed Condition at the Inlet of Free Radical Polymerization Tubular Microreactors of Different Geometries

Author

Yannick Hoarau, Dambarudhar Parida, Christophe A. Serra, Michel Bouquey, René Muller, Dhiraj K. Garg, Institut Charles Sadron (ICS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (ICube), Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Réseau nanophotonique et optique, Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Les Hôpitaux Universitaires de Strasbourg (HUS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), and Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique

Subjects
geography, geography.geographical_feature_category, Materials science, Polymers and Plastics, business.industry, [SPI.FLUID]Engineering Sciences [physics]/Reactive fluid environment, Organic Chemistry, Radical polymerization, 02 engineering and technology, Computational fluid dynamics, 010402 general chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Condensed Matter Physics, Inlet, 01 natural sciences, 0104 chemical sciences, Inorganic Chemistry, Chemical engineering, Sciences de l'ingénieur [physics]/Milieux fluides et réactifs, Materials Chemistry, Microreactor, 0210 nano-technology, business, Mixing (physics), Chimie/Polymères
Published
2020

2. Numerical Investigations of Different Tubular Microreactor Geometries for the Synthesis of Polymers under Unmixed Feed Condition

Author

Michel Bouquey, Yannick Hoarau, Christophe A. Serra, René Muller, Dhiraj K. Garg, Dambarudhar Parida, Shiv Nadar University, Institut Charles Sadron (ICS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (ICube), Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Réseau nanophotonique et optique, Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Les Hôpitaux Universitaires de Strasbourg (HUS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, and univOAK, Archive ouverte

Subjects
[CHIM.POLY] Chemical Sciences/Polymers, Materials science, Polymers and Plastics, Radical polymerization, 02 engineering and technology, Computational fluid dynamics, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Inorganic Chemistry, [CHIM.GENI]Chemical Sciences/Chemical engineering, Sciences de l'ingénieur [physics]/Milieux fluides et réactifs, Materials Chemistry, Mixing (physics), chemistry.chemical_classification, [CHIM.GENI] Chemical Sciences/Chemical engineering, business.industry, Organic Chemistry, Polymer, 021001 nanoscience & nanotechnology, Condensed Matter Physics, Chimie/Génie chimique, 0104 chemical sciences, [CHIM.POLY]Chemical Sciences/Polymers, chemistry, Chemical engineering, Microreactor, 0210 nano-technology, business
Abstract

Two tubular microreactor geometries—straight tube reactor (STR) and coil flow inverter reactor (CFIR)—are numerically studied with unmixed feed condition for the synthesis of poly(methyl methacrylate) and poly(styrene) by free radical polymerization. A new transformation rendering model dimensionless in terms of concentration is used during computational fluid dynamics modeling. For decoupled case of constant fluid thermo‐physical properties (FTPP) (density, viscosity, and thermal conductivity), significant differences between the two types of reactor are observed. CFIR is found to achieve higher number‐average chain lengths (DPn) while keeping polydispersity index (PDI) lower compared to STR. For the case of coupled FTPP variables with conversion (X M) and temperature, X M and DPn are found to have similar trends as in decoupled case but have systematically higher values while PDI values follows a different trend. CFIR is found to show better mixing compared to STR under similar conditions, thus allowing a better control over PDI under unmixed feed condition. An anomalous case of increased mixing in STR at low diffusion coefficient for coupled case is also observed. Overall, the importance of modeling the coupled case is clearly emphasized.

Published
2020

3. Improved size-tunable preparation of polymeric nanoparticles by microfluidic nanoprecipitation

Author

Dambarudhar Parida, Dhiraj K. Garg, Nicolas Anton, Georges Hadziioannou, Cyril Brochon, Florence Bally, Christophe A. Serra, Thierry F. Vandamme, Yannick Hoarau, Ecole nationale supérieure de chimie, polymères et materiaux de strasbourg (ECPM), Institut de Mécanique des Fluides et des Solides (IMFS), Université Louis Pasteur - Strasbourg I-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Conception et application de molécules bioactives (CAMB), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques (LCPO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Ecole Nationale Supérieure de Chimie, de Biologie et de Physique (ENSCBP)-Université de Bordeaux (UB)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Team 4 LCPO : Polymer Materials for Electronic, Energy, Information and Communication Technologies, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Ecole Nationale Supérieure de Chimie, de Biologie et de Physique (ENSCBP)-Université de Bordeaux (UB)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Ecole Nationale Supérieure de Chimie, de Biologie et de Physique (ENSCBP)-Université de Bordeaux (UB)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Laboratoire de Conception et Application de Molécules Bioactives, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Bordeaux (UB)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie, de Biologie et de Physique (ENSCBP)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), TEAM 4 LCPO, and Université de Bordeaux (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Materials science, Polymers and Plastics, Mixing (process engineering), Nanoparticle, Micromixer, Nanotechnology, 02 engineering and technology, Microprocess, Polymeric nanoparticle, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Sciences de l'ingénieur [physics]/Milieux fluides et réactifs, Materials Chemistry, chemistry.chemical_classification, CFD numerical simulation, Organic Chemistry, Polymer, 021001 nanoscience & nanotechnology, 0104 chemical sciences, Micromixing, Volumetric flow rate, [CHIM.POLY]Chemical Sciences/Polymers, chemistry, Chemical engineering, Hydrodynamic focusing, Particle size, 0210 nano-technology, Nanoprecipitation, Chimie/Polymères
Abstract

International audience; Size-tunable polymeric nanoparticles have been successfully produced by a microfluidic-assisted nanoprecipitation process. A multilamination micromixer has been chosen to fabricate continuously nanoparticles of methacrylic polymers. Various operating conditions, such as the polymer concentration, the amount of non-solvent and the characteristics of the raw polymer (molecular weight and architecture: linear vs. branched) have been investigated. Their influences on the final particle size, ranging from 76 to 217 nm, have been correlated to the mechanisms leading to the formation of nanoparticles. In this type of microfluidic device, mixing mainly operates by diffusion mass transfer, helped by hydrodynamic focusing. The effect of micromixing on the size of particles has also been shown experimentally and supported by a computational fluid dynamics (CFD) study. A mixing criterion has been defined and numerically calculated to corroborate the effect of the flow rate of polymer solution on the particles size. An increase in the polymer solution flow rate increases the value of this mixing criterion, resulting in smaller nanoparticles.

Published
2012

4. Intensifying the ATRP synthesis of statistical copolymers by continuous micromixing flow techniques1

Author

Dambarudhar Parida, Florence Bally, Dhiraj K. Garg, Christophe A. Serra, Yannick Hoarau, univOAK, Archive ouverte, Laboratoire des Matériaux, Surfaces et Procédés pour la Catalyse (LMSPC), Institut de chimie et procédés pour l'énergie, l'environnement et la santé (ICPEES), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Ingienerie des Polymères pour les Hautes Technologies (LIPHT), Ecole européenne de chimie, polymères et matériaux [Strasbourg]-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Strasbourg (UNISTRA), Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (ICube), École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Les Hôpitaux Universitaires de Strasbourg (HUS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), The financial support by the ANR grant n ° 09-CP2D-DIP ² is greatly appreciated., Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Réseau nanophotonique et optique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), and Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Materials science, [SPI.GPROC] Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, atrp, Health, Toxicology and Mutagenesis, General Chemical Engineering, Dispersity, Radical polymerization, Micromixer, 02 engineering and technology, 010402 general chemistry, Methacrylate, 01 natural sciences, Industrial and Manufacturing Engineering, Copolymer, Environmental Chemistry, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, QD1-999, chemistry.chemical_classification, copolymer, Renewable Energy, Sustainability and the Environment, continuous-flow, micromixing, Polymer, 021001 nanoscience & nanotechnology, 0104 chemical sciences, Chemistry, Fuel Technology, Polymerization, Chemical engineering, chemistry, Microreactor, 0210 nano-technology
Abstract

The impact of micromixers on copolymers ’ characteristics in a continuous-flow microprocess was studied. A stainless steel coiled tube was used as the microreactor. Several micromixers with different working principles, like bilamination, multilamination and impact jet, were used to mix the reactants ’ streams before entering the reactor. (Co)polymers of 2-dimethyl amino ethyl methacrylate (DMAEMA) and benzyl methacrylate (BzMA) were synthesized by the atom transfer radical polymerization (ATRP) technique, with two different compositions of BzMA (20% and 40%). A faster polymerization rate was observed in case of microprocess, as compared to batch process, highlighting the inherent intensification nature of microfluidic-assisted processes. Despite equal conversion for the three micromixers, a remarkable difference in molecular weight was observed. The highest molecular weights with lowest polydispersity indices (PDIs) were obtained when the multilamination micromixer was used, while the bilamination gave polymers with high PDIs and low molecular weights. Diffusion constraints arising from the increase in viscosity was clearly visible for highest residence times in the microreactor, resulting in a deviation of molecular weight from the theoretical value.

Published
2012

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