nature.com 'ਤੇ ਜਾਣ ਲਈ ਧੰਨਵਾਦ। ਤੁਹਾਡੇ ਦੁਆਰਾ ਵਰਤੇ ਜਾ ਰਹੇ ਬ੍ਰਾਊਜ਼ਰ ਸੰਸਕਰਣ ਵਿੱਚ ਸੀਮਤ CSS ਸਮਰਥਨ ਹੈ। ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਅਨੁਭਵ ਲਈ, ਅਸੀਂ ਨਵੀਨਤਮ ਬ੍ਰਾਊਜ਼ਰ ਸੰਸਕਰਣ (ਜਾਂ ਇੰਟਰਨੈੱਟ ਐਕਸਪਲੋਰਰ ਵਿੱਚ ਅਨੁਕੂਲਤਾ ਮੋਡ ਨੂੰ ਬੰਦ ਕਰਨ) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨ ਦੀ ਸਿਫਾਰਸ਼ ਕਰਦੇ ਹਾਂ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਨਿਰੰਤਰ ਸਮਰਥਨ ਨੂੰ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਉਣ ਲਈ, ਇਸ ਸਾਈਟ ਵਿੱਚ ਸਟਾਈਲ ਜਾਂ JavaScript ਸ਼ਾਮਲ ਨਹੀਂ ਹੋਣਗੇ।
ਭਰਪੂਰ ਸੋਡੀਅਮ ਸਰੋਤ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਸੋਡੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ (NIBs) ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਊਰਜਾ ਸਟੋਰੇਜ ਲਈ ਇੱਕ ਵਾਅਦਾ ਕਰਨ ਵਾਲਾ ਵਿਕਲਪਿਕ ਹੱਲ ਦਰਸਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ, NIB ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਵਿੱਚ ਮੁੱਖ ਰੁਕਾਵਟ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਘਾਟ ਹੈ ਜੋ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਲਈ ਸੋਡੀਅਮ ਆਇਨਾਂ ਨੂੰ ਉਲਟਾ ਸਟੋਰ/ਰਿਲੀਜ਼ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਇਸ ਅਧਿਐਨ ਦਾ ਉਦੇਸ਼ ਸਿਧਾਂਤਕ ਤੌਰ 'ਤੇ NIB ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਪੌਲੀਵਿਨਾਇਲ ਅਲਕੋਹਲ (PVA) ਅਤੇ ਸੋਡੀਅਮ ਐਲਜੀਨੇਟ (NaAlg) ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ 'ਤੇ ਗਲਾਈਸਰੋਲ ਜੋੜ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਨਾ ਹੈ। ਇਹ ਅਧਿਐਨ PVA, ਸੋਡੀਅਮ ਐਲਜੀਨੇਟ, ਅਤੇ ਗਲਾਈਸਰੋਲ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਪੋਲੀਮਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟਸ ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ, ਥਰਮਲ, ਅਤੇ ਮਾਤਰਾਤਮਕ ਬਣਤਰ-ਗਤੀਵਿਧੀ ਸਬੰਧ (QSAR) ਵਰਣਨਕਰਤਾਵਾਂ 'ਤੇ ਕੇਂਦ੍ਰਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਹਨਾਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦੀ ਜਾਂਚ ਅਰਧ-ਅਨੁਭਵੀ ਤਰੀਕਿਆਂ ਅਤੇ ਘਣਤਾ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਸਿਧਾਂਤ (DFT) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ ਢਾਂਚਾਗਤ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਨੇ PVA/ਐਲਜੀਨੇਟ ਅਤੇ ਗਲਾਈਸਰੋਲ ਵਿਚਕਾਰ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਵੇਰਵਿਆਂ ਦਾ ਖੁਲਾਸਾ ਕੀਤਾ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਬੈਂਡ ਗੈਪ ਊਰਜਾ (Eg) ਦੀ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। ਨਤੀਜੇ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ ਗਲਾਈਸਰੋਲ ਦੇ ਜੋੜ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ Eg ਮੁੱਲ 0.2814 eV ਤੱਕ ਘੱਟ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਅਣੂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਸਟੈਟਿਕ ਸੰਭਾਵੀ ਸਤਹ (MESP) ਪੂਰੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ-ਅਮੀਰ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ-ਗਰੀਬ ਖੇਤਰਾਂ ਅਤੇ ਅਣੂ ਚਾਰਜਾਂ ਦੀ ਵੰਡ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਅਧਿਐਨ ਕੀਤੇ ਗਏ ਥਰਮਲ ਮਾਪਦੰਡਾਂ ਵਿੱਚ ਐਂਥਲਪੀ (H), ਐਂਟਰੋਪੀ (ΔS), ਗਰਮੀ ਸਮਰੱਥਾ (Cp), ਗਿਬਸ ਮੁਕਤ ਊਰਜਾ (G) ਅਤੇ ਗਠਨ ਦੀ ਗਰਮੀ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇਸ ਅਧਿਐਨ ਵਿੱਚ ਕਈ ਮਾਤਰਾਤਮਕ ਬਣਤਰ-ਸਰਗਰਮੀ ਸਬੰਧ (QSAR) ਵਰਣਨਕਰਤਾਵਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਕੁੱਲ ਡਾਈਪੋਲ ਮੋਮੈਂਟ (TDM), ਕੁੱਲ ਊਰਜਾ (E), ਆਇਓਨਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਸੰਭਾਵੀ (IP), ਲੌਗ P ਅਤੇ ਧਰੁਵੀਕਰਨਯੋਗਤਾ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ ਗਈ। ਨਤੀਜਿਆਂ ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ H, ΔS, Cp, G ਅਤੇ TDM ਵਧਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਗਲਿਸਰੋਲ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਨਾਲ ਵਧੇ। ਇਸ ਦੌਰਾਨ, ਗਠਨ ਦੀ ਗਰਮੀ, IP ਅਤੇ E ਘਟੀ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਅਤੇ ਧਰੁਵੀਕਰਨਯੋਗਤਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਹੋਇਆ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਗਲਿਸਰੋਲ ਜੋੜ ਕੇ, ਸੈੱਲ ਵੋਲਟੇਜ 2.488 V ਤੱਕ ਵਧ ਗਿਆ। ਲਾਗਤ-ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ PVA/Na Alg ਗਲਿਸਰੋਲ-ਅਧਾਰਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟਸ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ DFT ਅਤੇ PM6 ਗਣਨਾਵਾਂ ਦਰਸਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ ਕਿ ਉਹ ਆਪਣੀ ਬਹੁ-ਕਾਰਜਸ਼ੀਲਤਾ ਦੇ ਕਾਰਨ ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ ਨੂੰ ਅੰਸ਼ਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਬਦਲ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਪਰ ਹੋਰ ਸੁਧਾਰਾਂ ਅਤੇ ਖੋਜ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ।
ਹਾਲਾਂਕਿ ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ (LIBs) ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ, ਪਰ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਛੋਟੀ ਸਾਈਕਲ ਲਾਈਫ, ਉੱਚ ਕੀਮਤ ਅਤੇ ਸੁਰੱਖਿਆ ਚਿੰਤਾਵਾਂ ਦੇ ਕਾਰਨ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਨੂੰ ਬਹੁਤ ਸਾਰੀਆਂ ਸੀਮਾਵਾਂ ਦਾ ਸਾਹਮਣਾ ਕਰਨਾ ਪੈਂਦਾ ਹੈ। ਸੋਡੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ (SIBs) ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਵਿਆਪਕ ਉਪਲਬਧਤਾ, ਘੱਟ ਕੀਮਤ ਅਤੇ ਸੋਡੀਅਮ ਤੱਤ ਦੀ ਗੈਰ-ਜ਼ਹਿਰੀਲੀ ਹੋਣ ਕਾਰਨ LIBs ਦਾ ਇੱਕ ਵਿਹਾਰਕ ਵਿਕਲਪ ਬਣ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ। ਸੋਡੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ (SIBs) ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਲਈ ਇੱਕ ਵਧਦੀ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਊਰਜਾ ਸਟੋਰੇਜ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਬਣ ਰਹੀਆਂ ਹਨ। ਸੋਡੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ ਆਇਨ ਟ੍ਰਾਂਸਪੋਰਟ ਨੂੰ ਸੁਵਿਧਾਜਨਕ ਬਣਾਉਣ ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਕਰੰਟ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟਸ 'ਤੇ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ2,3। ਤਰਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟਸ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਧਾਤ ਦੇ ਲੂਣ ਅਤੇ ਜੈਵਿਕ ਘੋਲਨ ਵਾਲੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਵਿਹਾਰਕ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਤਰਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟਸ ਦੀ ਸੁਰੱਖਿਆ ਦਾ ਧਿਆਨ ਨਾਲ ਵਿਚਾਰ ਕਰਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਖਾਸ ਕਰਕੇ ਜਦੋਂ ਬੈਟਰੀ ਥਰਮਲ ਜਾਂ ਬਿਜਲੀ ਦੇ ਤਣਾਅ ਦੇ ਅਧੀਨ ਹੁੰਦੀ ਹੈ4।
ਸੋਡੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ (SIBs) ਤੋਂ ਉਮੀਦ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਕਿ ਉਹ ਨੇੜਲੇ ਭਵਿੱਖ ਵਿੱਚ ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ ਨੂੰ ਬਦਲ ਦੇਣਗੇ ਕਿਉਂਕਿ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਭਰਪੂਰ ਸਮੁੰਦਰੀ ਭੰਡਾਰ, ਗੈਰ-ਜ਼ਹਿਰੀਲੇਪਣ ਅਤੇ ਘੱਟ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਲਾਗਤ ਹੈ। ਨੈਨੋਮੈਟੀਰੀਅਲ ਦੇ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਨੇ ਡੇਟਾ ਸਟੋਰੇਜ, ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਅਤੇ ਆਪਟੀਕਲ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਨੂੰ ਤੇਜ਼ ਕੀਤਾ ਹੈ। ਸਾਹਿਤ ਦੇ ਇੱਕ ਵੱਡੇ ਸਮੂਹ ਨੇ ਸੋਡੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ ਵਿੱਚ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਨੈਨੋਸਟ੍ਰਕਚਰ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ, ਧਾਤੂ ਆਕਸਾਈਡ, ਗ੍ਰਾਫੀਨ, ਨੈਨੋਟਿਊਬ ਅਤੇ ਫੁੱਲਰੀਨ) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਦਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਕੀਤਾ ਹੈ। ਖੋਜ ਨੇ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਬਹੁਪੱਖੀਤਾ ਅਤੇ ਵਾਤਾਵਰਣ ਮਿੱਤਰਤਾ ਦੇ ਕਾਰਨ ਸੋਡੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ ਲਈ ਪੋਲੀਮਰ ਸਮੇਤ ਐਨੋਡ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਵਿਕਾਸ 'ਤੇ ਧਿਆਨ ਕੇਂਦਰਿਤ ਕੀਤਾ ਹੈ। ਰੀਚਾਰਜਯੋਗ ਪੋਲੀਮਰ ਬੈਟਰੀਆਂ ਦੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਖੋਜ ਦਿਲਚਸਪੀ ਬਿਨਾਂ ਸ਼ੱਕ ਵਧੇਗੀ। ਵਿਲੱਖਣ ਬਣਤਰਾਂ ਅਤੇ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਵਾਲੇ ਨਵੇਂ ਪੋਲੀਮਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਸਮੱਗਰੀ ਵਾਤਾਵਰਣ ਅਨੁਕੂਲ ਊਰਜਾ ਸਟੋਰੇਜ ਤਕਨਾਲੋਜੀਆਂ ਲਈ ਰਾਹ ਪੱਧਰਾ ਕਰਨ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ ਸੋਡੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤੋਂ ਲਈ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪੋਲੀਮਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਦੀ ਖੋਜ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ, ਇਹ ਖੇਤਰ ਅਜੇ ਵੀ ਵਿਕਾਸ ਦੇ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਪੜਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਹੈ। ਸੋਡੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ ਲਈ, ਵੱਖ-ਵੱਖ ਢਾਂਚਾਗਤ ਸੰਰਚਨਾਵਾਂ ਵਾਲੀਆਂ ਹੋਰ ਪੋਲੀਮਰ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਦੀ ਖੋਜ ਕਰਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ। ਪੋਲੀਮਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਵਿੱਚ ਸੋਡੀਅਮ ਆਇਨਾਂ ਦੇ ਸਟੋਰੇਜ ਵਿਧੀ ਦੇ ਸਾਡੇ ਮੌਜੂਦਾ ਗਿਆਨ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ, ਇਹ ਅਨੁਮਾਨ ਲਗਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ ਸੰਯੁਕਤ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਵਿੱਚ ਕਾਰਬੋਨੀਲ ਸਮੂਹ, ਫ੍ਰੀ ਰੈਡੀਕਲ ਅਤੇ ਹੇਟਰੋਐਟਮ ਸੋਡੀਅਮ ਆਇਨਾਂ ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਲਈ ਸਰਗਰਮ ਸਥਾਨਾਂ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਲਈ, ਇਹਨਾਂ ਸਰਗਰਮ ਸਥਾਨਾਂ ਦੀ ਉੱਚ ਘਣਤਾ ਵਾਲੇ ਨਵੇਂ ਪੋਲੀਮਰ ਵਿਕਸਤ ਕਰਨਾ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ। ਜੈੱਲ ਪੋਲੀਮਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ (GPE) ਇੱਕ ਵਿਕਲਪਿਕ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਹੈ ਜੋ ਬੈਟਰੀ ਭਰੋਸੇਯੋਗਤਾ, ਆਇਨ ਚਾਲਕਤਾ, ਕੋਈ ਲੀਕੇਜ, ਉੱਚ ਲਚਕਤਾ ਅਤੇ ਚੰਗੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰਦੀ ਹੈ12।
ਪੋਲੀਮਰ ਮੈਟ੍ਰਿਕਸ ਵਿੱਚ PVA ਅਤੇ ਪੋਲੀਥੀਲੀਨ ਆਕਸਾਈਡ (PEO) ਵਰਗੀਆਂ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਜੈੱਲ ਪਾਰਮੇਬਲ ਪੋਲੀਮਰ (GPE) ਪੋਲੀਮਰ ਮੈਟ੍ਰਿਕਸ ਵਿੱਚ ਤਰਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਨੂੰ ਸਥਿਰ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਵਪਾਰਕ ਵਿਭਾਜਕਾਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਲੀਕੇਜ ਦੇ ਜੋਖਮ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦਾ ਹੈ14। PVA ਇੱਕ ਸਿੰਥੈਟਿਕ ਬਾਇਓਡੀਗ੍ਰੇਡੇਬਲ ਪੋਲੀਮਰ ਹੈ। ਇਸ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਅਨੁਮਤੀ ਹੈ, ਸਸਤਾ ਅਤੇ ਗੈਰ-ਜ਼ਹਿਰੀਲਾ ਹੈ। ਸਮੱਗਰੀ ਇਸਦੇ ਫਿਲਮ-ਬਣਾਉਣ ਵਾਲੇ ਗੁਣਾਂ, ਰਸਾਇਣਕ ਸਥਿਰਤਾ ਅਤੇ ਅਡੈਸ਼ਨ ਲਈ ਜਾਣੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਵਿੱਚ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ (OH) ਸਮੂਹ ਅਤੇ ਇੱਕ ਉੱਚ ਕਰਾਸ-ਲਿੰਕਿੰਗ ਸੰਭਾਵੀ ਘਣਤਾ15,16,17 ਵੀ ਹੈ। ਪੋਲੀਮਰ ਬਲੈਂਡਿੰਗ, ਪਲਾਸਟਿਕਾਈਜ਼ਰ ਐਡੀਸ਼ਨ, ਕੰਪੋਜ਼ਿਟ ਐਡੀਸ਼ਨ ਅਤੇ ਇਨ ਸੀਟੂ ਪੋਲੀਮਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਤਕਨੀਕਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਮੈਟ੍ਰਿਕਸ ਕ੍ਰਿਸਟਲਿਨਿਟੀ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਅਤੇ ਚੇਨ ਲਚਕਤਾ18,19,20 ਵਧਾਉਣ ਲਈ PVA-ਅਧਾਰਤ ਪੋਲੀਮਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟਸ ਦੀ ਚਾਲਕਤਾ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ।
ਉਦਯੋਗਿਕ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ ਪੋਲੀਮਰਿਕ ਸਮੱਗਰੀ ਵਿਕਸਤ ਕਰਨ ਲਈ ਮਿਸ਼ਰਣ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤਰੀਕਾ ਹੈ। ਪੋਲੀਮਰ ਮਿਸ਼ਰਣ ਅਕਸਰ ਇਹਨਾਂ ਲਈ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ: (1) ਉਦਯੋਗਿਕ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ ਕੁਦਰਤੀ ਪੋਲੀਮਰਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਗੁਣਾਂ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣਾ; (2) ਬਾਇਓਡੀਗ੍ਰੇਡੇਬਲ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਦੇ ਰਸਾਇਣਕ, ਭੌਤਿਕ ਅਤੇ ਮਕੈਨੀਕਲ ਗੁਣਾਂ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣਾ; ਅਤੇ (3) ਭੋਜਨ ਪੈਕੇਜਿੰਗ ਉਦਯੋਗ ਵਿੱਚ ਨਵੀਂ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਬਦਲਦੀ ਮੰਗ ਦੇ ਅਨੁਕੂਲ ਹੋਣਾ। ਕੋਪੋਲੀਮਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਦੇ ਉਲਟ, ਪੋਲੀਮਰ ਮਿਸ਼ਰਣ ਇੱਕ ਘੱਟ ਲਾਗਤ ਵਾਲੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਹੈ ਜੋ ਲੋੜੀਂਦੇ ਗੁਣਾਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਰਸਾਇਣਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਦੀ ਬਜਾਏ ਸਧਾਰਨ ਭੌਤਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੀ ਹੈ21. ਹੋਮੋਪੋਲੀਮਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ, ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪੋਲੀਮਰ ਡਾਇਪੋਲ-ਡਾਈਪੋਲ ਬਲਾਂ, ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬਾਂਡਾਂ, ਜਾਂ ਚਾਰਜ-ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਕੰਪਲੈਕਸਾਂ22,23 ਰਾਹੀਂ ਇੰਟਰੈਕਟ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਕੁਦਰਤੀ ਅਤੇ ਸਿੰਥੈਟਿਕ ਪੋਲੀਮਰਾਂ ਤੋਂ ਬਣੇ ਮਿਸ਼ਰਣ ਵਧੀਆ ਬਾਇਓਕੰਪਟੀਬਿਲਟੀ ਨੂੰ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਮਕੈਨੀਕਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨਾਲ ਜੋੜ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਘੱਟ ਉਤਪਾਦਨ ਲਾਗਤ24,25 'ਤੇ ਇੱਕ ਉੱਤਮ ਸਮੱਗਰੀ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਲਈ, ਸਿੰਥੈਟਿਕ ਅਤੇ ਕੁਦਰਤੀ ਪੋਲੀਮਰਾਂ ਨੂੰ ਮਿਲਾ ਕੇ ਬਾਇਓਰਲੇਵੈਂਟ ਪੋਲੀਮਰਿਕ ਸਮੱਗਰੀ ਬਣਾਉਣ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਦਿਲਚਸਪੀ ਰਹੀ ਹੈ। PVA ਨੂੰ ਸੋਡੀਅਮ ਐਲਜੀਨੇਟ (NaAlg), ਸੈਲੂਲੋਜ਼, ਚਾਈਟੋਸਨ ਅਤੇ ਸਟਾਰਚ26 ਨਾਲ ਜੋੜਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਸੋਡੀਅਮ ਐਲਜੀਨੇਟ ਇੱਕ ਕੁਦਰਤੀ ਪੋਲੀਮਰ ਅਤੇ ਐਨੀਓਨਿਕ ਪੋਲੀਸੈਕਰਾਈਡ ਹੈ ਜੋ ਸਮੁੰਦਰੀ ਭੂਰੇ ਐਲਗੀ ਤੋਂ ਕੱਢਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਸੋਡੀਅਮ ਐਲਜੀਨੇਟ ਵਿੱਚ β-(1-4)-ਲਿੰਕਡ ਡੀ-ਮੈਨੂਰੋਨਿਕ ਐਸਿਡ (M) ਅਤੇ α-(1-4)-ਲਿੰਕਡ L-ਗੁਲੂਰੋਨਿਕ ਐਸਿਡ (G) ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਜੋ ਹੋਮੋਪੋਲੀਮੇਰਿਕ ਰੂਪਾਂ (ਪੌਲੀ-M ਅਤੇ ਪੌਲੀ-G) ਅਤੇ ਹੇਟਰੋਪੋਲੀਮੇਰਿਕ ਬਲਾਕਾਂ (MG ਜਾਂ GM)27 ਵਿੱਚ ਸੰਗਠਿਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। M ਅਤੇ G ਬਲਾਕਾਂ ਦੀ ਸਮੱਗਰੀ ਅਤੇ ਸਾਪੇਖਿਕ ਅਨੁਪਾਤ ਦਾ ਐਲਜੀਨੇਟ28,29 ਦੇ ਰਸਾਇਣਕ ਅਤੇ ਭੌਤਿਕ ਗੁਣਾਂ 'ਤੇ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪੈਂਦਾ ਹੈ। ਸੋਡੀਅਮ ਐਲਜੀਨੇਟ ਦੀ ਬਾਇਓਡੀਗ੍ਰੇਡੇਬਿਲਟੀ, ਬਾਇਓਅਨੁਕੂਲਤਾ, ਘੱਟ ਲਾਗਤ, ਚੰਗੀ ਫਿਲਮ ਬਣਾਉਣ ਵਾਲੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ, ਅਤੇ ਗੈਰ-ਜ਼ਹਿਰੀਲੇਪਣ ਦੇ ਕਾਰਨ ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤਿਆ ਅਤੇ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਐਲਜੀਨੇਟ ਚੇਨ ਵਿੱਚ ਵੱਡੀ ਗਿਣਤੀ ਵਿੱਚ ਮੁਫਤ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਾਈਲ (OH) ਅਤੇ ਕਾਰਬੋਕਸਾਈਲੇਟ (COO) ਸਮੂਹ ਐਲਜੀਨੇਟ ਨੂੰ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹਾਈਡ੍ਰੋਫਿਲਿਕ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਐਲਜੀਨੇਟ ਵਿੱਚ ਇਸਦੀ ਭੁਰਭੁਰਾਪਣ ਅਤੇ ਕਠੋਰਤਾ ਦੇ ਕਾਰਨ ਮਾੜੀਆਂ ਮਕੈਨੀਕਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਹਨ। ਇਸ ਲਈ, ਪਾਣੀ ਦੀ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ ਅਤੇ ਮਕੈਨੀਕਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ30,31 ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਐਲਜੀਨੇਟ ਨੂੰ ਹੋਰ ਸਿੰਥੈਟਿਕ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਨਾਲ ਜੋੜਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਨਵੀਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਸਮੱਗਰੀ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕਰਨ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ, DFT ਗਣਨਾਵਾਂ ਅਕਸਰ ਨਵੀਂ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਨਿਰਮਾਣ ਸੰਭਾਵਨਾ ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਵਿਗਿਆਨੀ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਨਤੀਜਿਆਂ ਦੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਅਤੇ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਕਰਨ, ਸਮਾਂ ਬਚਾਉਣ, ਰਸਾਇਣਕ ਰਹਿੰਦ-ਖੂੰਹਦ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਅਤੇ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਵਿਵਹਾਰ ਦੀ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਕਰਨ ਲਈ ਅਣੂ ਮਾਡਲਿੰਗ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹਨ32। ਅਣੂ ਮਾਡਲਿੰਗ ਕਈ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਵਿਗਿਆਨ ਦੀ ਇੱਕ ਸ਼ਕਤੀਸ਼ਾਲੀ ਅਤੇ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਸ਼ਾਖਾ ਬਣ ਗਈ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਸਮੱਗਰੀ ਵਿਗਿਆਨ, ਨੈਨੋਮੈਟੀਰੀਅਲ, ਕੰਪਿਊਟੇਸ਼ਨਲ ਰਸਾਇਣ ਵਿਗਿਆਨ, ਅਤੇ ਡਰੱਗ ਖੋਜ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ33,34। ਮਾਡਲਿੰਗ ਪ੍ਰੋਗਰਾਮਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਵਿਗਿਆਨੀ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਅਣੂ ਡੇਟਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ (ਗਠਨ ਦੀ ਗਰਮੀ, ਆਇਓਨਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਸੰਭਾਵੀ, ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਊਰਜਾ, ਆਦਿ) ਅਤੇ ਜਿਓਮੈਟਰੀ (ਬਾਂਡ ਐਂਗਲ, ਬਾਂਡ ਲੰਬਾਈ, ਅਤੇ ਟੋਰਸ਼ਨ ਐਂਗਲ)35 ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ (ਚਾਰਜ, HOMO ਅਤੇ LUMO ਬੈਂਡ ਗੈਪ ਊਰਜਾ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਐਫੀਨਿਟੀ), ਸਪੈਕਟ੍ਰਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ (ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਵਾਈਬ੍ਰੇਸ਼ਨਲ ਮੋਡ ਅਤੇ ਤੀਬਰਤਾ ਜਿਵੇਂ ਕਿ FTIR ਸਪੈਕਟਰਾ), ਅਤੇ ਬਲਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ (ਆਵਾਜ਼, ਪ੍ਰਸਾਰ, ਲੇਸ, ਮਾਡਿਊਲਸ, ਆਦਿ)36 ਦੀ ਗਣਨਾ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।
LiNiPO4 ਆਪਣੀ ਉੱਚ ਊਰਜਾ ਘਣਤਾ (ਲਗਭਗ 5.1 V ਦੀ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਵੋਲਟੇਜ) ਦੇ ਕਾਰਨ ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਨਾਲ ਮੁਕਾਬਲਾ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਸੰਭਾਵੀ ਫਾਇਦੇ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਉੱਚ-ਵੋਲਟੇਜ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ LiNiPO4 ਦੇ ਫਾਇਦੇ ਦਾ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਫਾਇਦਾ ਉਠਾਉਣ ਲਈ, ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਵੋਲਟੇਜ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਦੀ ਜ਼ਰੂਰਤ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ ਵਿਕਸਤ ਉੱਚ-ਵੋਲਟੇਜ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਸਿਰਫ 4.8 V ਤੋਂ ਘੱਟ ਵੋਲਟੇਜ 'ਤੇ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਸਥਿਰ ਰਹਿ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਝਾਂਗ ਅਤੇ ਹੋਰਾਂ ਨੇ LiNiPO4 ਦੇ Ni ਸਾਈਟ ਵਿੱਚ ਸਾਰੀਆਂ 3d, 4d, ਅਤੇ 5d ਪਰਿਵਰਤਨ ਧਾਤਾਂ ਦੇ ਡੋਪਿੰਗ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ, ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦੇ ਨਾਲ ਡੋਪਿੰਗ ਪੈਟਰਨਾਂ ਦੀ ਚੋਣ ਕੀਤੀ, ਅਤੇ ਇਸਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦੀ ਸਾਪੇਖਿਕ ਸਥਿਰਤਾ ਨੂੰ ਬਣਾਈ ਰੱਖਦੇ ਹੋਏ LiNiPO4 ਦੇ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਵੋਲਟੇਜ ਨੂੰ ਐਡਜਸਟ ਕੀਤਾ। ਉਹਨਾਂ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਭ ਤੋਂ ਘੱਟ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਵੋਲਟੇਜ Ti, Nb, ਅਤੇ Ta-doped LiNiPO4 ਲਈ ਕ੍ਰਮਵਾਰ 4.21, 3.76, ਅਤੇ 3.5037 ਸਨ।
ਇਸ ਲਈ, ਇਸ ਅਧਿਐਨ ਦਾ ਉਦੇਸ਼ ਰੀਚਾਰਜਯੋਗ ਆਇਨ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ ਵਿੱਚ ਇਸਦੀ ਵਰਤੋਂ ਲਈ ਕੁਆਂਟਮ ਮਕੈਨੀਕਲ ਗਣਨਾਵਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, PVA/NaAlg ਸਿਸਟਮ ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਗੁਣਾਂ, QSAR ਵਰਣਨਕਰਤਾਵਾਂ ਅਤੇ ਥਰਮਲ ਗੁਣਾਂ 'ਤੇ ਪਲਾਸਟਿਕਾਈਜ਼ਰ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਗਲਿਸਰੋਲ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੀ ਸਿਧਾਂਤਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਜਾਂਚ ਕਰਨਾ ਹੈ। PVA/NaAlg ਮਾਡਲ ਅਤੇ ਗਲਿਸਰੋਲ ਵਿਚਕਾਰ ਅਣੂ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਬੈਡਰ ਦੇ ਅਣੂਆਂ ਦੇ ਕੁਆਂਟਮ ਐਟੌਮਿਕ ਥਿਊਰੀ (QTAIM) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।
PVA ਦੇ NaAlg ਨਾਲ ਅਤੇ ਫਿਰ ਗਲਿਸਰੋਲ ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਣ ਵਾਲੇ ਇੱਕ ਅਣੂ ਮਾਡਲ ਨੂੰ DFT ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ। ਮਾਡਲ ਦੀ ਗਣਨਾ ਗੌਸੀਅਨ 0938 ਸੌਫਟਵੇਅਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ ਵਿਭਾਗ, ਨੈਸ਼ਨਲ ਰਿਸਰਚ ਸੈਂਟਰ, ਕਾਇਰੋ, ਮਿਸਰ ਵਿਖੇ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। ਮਾਡਲਾਂ ਨੂੰ B3LYP/6-311G(d, p) ਪੱਧਰ 39,40,41,42 'ਤੇ DFT ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ। ਅਧਿਐਨ ਕੀਤੇ ਮਾਡਲਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕਰਨ ਲਈ, ਸਿਧਾਂਤ ਦੇ ਉਸੇ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਕੀਤੇ ਗਏ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਅਧਿਐਨ ਅਨੁਕੂਲਿਤ ਜਿਓਮੈਟਰੀ ਦੀ ਸਥਿਰਤਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਸਾਰੀਆਂ ਮੁਲਾਂਕਣ ਕੀਤੀਆਂ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾਵਾਂ ਦੀ ਅਣਹੋਂਦ ਸੰਭਾਵੀ ਊਰਜਾ ਸਤਹ 'ਤੇ ਸੱਚੇ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਮਿਨੀਮਾ ਵਿੱਚ ਅਨੁਮਾਨਿਤ ਢਾਂਚੇ ਨੂੰ ਉਜਾਗਰ ਕਰਦੀ ਹੈ। TDM, HOMO/LUMO ਬੈਂਡ ਗੈਪ ਊਰਜਾ ਅਤੇ MESP ਵਰਗੇ ਭੌਤਿਕ ਮਾਪਦੰਡਾਂ ਦੀ ਗਣਨਾ ਸਿਧਾਂਤ ਦੇ ਉਸੇ ਕੁਆਂਟਮ ਮਕੈਨੀਕਲ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਕੁਝ ਥਰਮਲ ਮਾਪਦੰਡ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਗਠਨ ਦੀ ਅੰਤਿਮ ਗਰਮੀ, ਮੁਕਤ ਊਰਜਾ, ਐਂਟਰੋਪੀ, ਐਂਥਲਪੀ ਅਤੇ ਗਰਮੀ ਸਮਰੱਥਾ ਦੀ ਗਣਨਾ ਸਾਰਣੀ 1 ਵਿੱਚ ਦਿੱਤੇ ਫਾਰਮੂਲਿਆਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। ਅਧਿਐਨ ਕੀਤੇ ਗਏ ਮਾਡਲਾਂ ਨੂੰ ਅਣੂਆਂ ਵਿੱਚ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਦੇ ਕੁਆਂਟਮ ਥਿਊਰੀ (QTAIM) ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਦੇ ਅਧੀਨ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ ਤਾਂ ਜੋ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤੇ ਗਏ ਢਾਂਚੇ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਹੋਣ ਵਾਲੀਆਂ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਦੀ ਪਛਾਣ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕੇ। ਇਹ ਗਣਨਾਵਾਂ ਗੌਸੀਅਨ 09 ਸਾਫਟਵੇਅਰ ਕੋਡ ਵਿੱਚ "ਆਉਟਪੁੱਟ=wfn" ਕਮਾਂਡ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਕੀਤੀਆਂ ਗਈਆਂ ਸਨ ਅਤੇ ਫਿਰ ਐਵੋਗਾਡ੍ਰੋ ਸਾਫਟਵੇਅਰ ਕੋਡ43 ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਵਿਜ਼ੂਅਲਾਈਜ਼ ਕੀਤੀਆਂ ਗਈਆਂ ਸਨ।
ਜਿੱਥੇ E ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਹੈ, P ਦਬਾਅ ਹੈ, V ਆਇਤਨ ਹੈ, Q ਸਿਸਟਮ ਅਤੇ ਇਸਦੇ ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਿਚਕਾਰ ਗਰਮੀ ਦਾ ਵਟਾਂਦਰਾ ਹੈ, T ਤਾਪਮਾਨ ਹੈ, ΔH ਐਂਥਲਪੀ ਤਬਦੀਲੀ ਹੈ, ΔG ਮੁਕਤ ਊਰਜਾ ਤਬਦੀਲੀ ਹੈ, ΔS ਐਂਟਰੋਪੀ ਤਬਦੀਲੀ ਹੈ, a ਅਤੇ b ਵਾਈਬ੍ਰੇਸ਼ਨਲ ਪੈਰਾਮੀਟਰ ਹਨ, q ਪਰਮਾਣੂ ਚਾਰਜ ਹੈ, ਅਤੇ C ਪਰਮਾਣੂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਘਣਤਾ ਹੈ44,45। ਅੰਤ ਵਿੱਚ, ਉਹੀ ਬਣਤਰਾਂ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ ਅਤੇ ਮਿਸਰ ਦੇ ਕਾਇਰੋ ਵਿੱਚ ਨੈਸ਼ਨਲ ਰਿਸਰਚ ਸੈਂਟਰ ਦੇ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ ਵਿਭਾਗ ਵਿੱਚ SCIGRESS ਸਾਫਟਵੇਅਰ ਕੋਡ46 ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ PM6 ਪੱਧਰ 'ਤੇ QSAR ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ।
ਸਾਡੇ ਪਿਛਲੇ ਕੰਮ47 ਵਿੱਚ, ਅਸੀਂ ਤਿੰਨ PVA ਯੂਨਿਟਾਂ ਦੇ ਦੋ NaAlg ਯੂਨਿਟਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਸਭ ਤੋਂ ਸੰਭਾਵਿਤ ਮਾਡਲ ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ ਕੀਤਾ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਗਲਾਈਸਰੋਲ ਇੱਕ ਪਲਾਸਟਿਕਾਈਜ਼ਰ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਉੱਪਰ ਦੱਸਿਆ ਗਿਆ ਹੈ, PVA ਅਤੇ NaAlg ਦੇ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਲਈ ਦੋ ਸੰਭਾਵਨਾਵਾਂ ਹਨ। ਦੋ ਮਾਡਲ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ 3PVA-2Na Alg (ਕਾਰਬਨ ਨੰਬਰ 10 ਦੇ ਅਧਾਰ ਤੇ) ਅਤੇ ਟਰਮ 1Na Alg-3PVA-ਮਿਡ 1Na Alg ਨਾਮ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਹੈ, ਵਿੱਚ ਵਿਚਾਰੇ ਗਏ ਹੋਰ ਢਾਂਚੇ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਸਭ ਤੋਂ ਛੋਟਾ ਊਰਜਾ ਪਾੜਾ ਮੁੱਲ48 ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, PVA/Na Alg ਮਿਸ਼ਰਣ ਪੋਲੀਮਰ ਦੇ ਸਭ ਤੋਂ ਸੰਭਾਵਿਤ ਮਾਡਲ 'ਤੇ Gly ਜੋੜ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੀ ਜਾਂਚ ਬਾਅਦ ਵਾਲੇ ਦੋ ਢਾਂਚੇ: 3PVA-(C10)2Na Alg (ਸਰਲਤਾ ਲਈ 3PVA-2Na Alg ਵਜੋਂ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ) ਅਤੇ ਟਰਮ 1 Na Alg − 3PVA-ਮਿਡ 1 Na Alg ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। ਸਾਹਿਤ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, PVA, NaAlg ਅਤੇ ਗਲਾਈਸਰੋਲ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਾਈਲ ਫੰਕਸ਼ਨਲ ਸਮੂਹਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਸਿਰਫ ਕਮਜ਼ੋਰ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬਾਂਡ ਬਣਾ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਕਿਉਂਕਿ PVA ਟ੍ਰਾਈਮਰ ਅਤੇ NaAlg ਅਤੇ ਗਲਾਈਸਰੋਲ ਡਾਈਮਰ ਦੋਵਾਂ ਵਿੱਚ ਕਈ OH ਸਮੂਹ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਇਸ ਲਈ ਸੰਪਰਕ ਨੂੰ OH ਸਮੂਹਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ 1 ਮਾਡਲ ਗਲਾਈਸਰੋਲ ਅਣੂ ਅਤੇ ਮਾਡਲ ਅਣੂ 3PVA-2Na Alg ਵਿਚਕਾਰ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਚਿੱਤਰ 2 ਮਾਡਲ ਅਣੂ ਮਿਆਦ 1Na Alg-3PVA-Mid 1Na Alg ਅਤੇ ਗਲਾਈਸਰੋਲ ਦੀ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਵਿਚਕਾਰ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਨਿਰਮਿਤ ਮਾਡਲ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ।
ਅਨੁਕੂਲਿਤ ਬਣਤਰ: (a) Gly ਅਤੇ 3PVA − 2Na Alg (b) 1 Gly, (c) 2 Gly, (d) 3 Gly, (e) 4 Gly, ਅਤੇ (f) 5 Gly ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪਾਉਂਦੇ ਹਨ।
(a) 1 Gly, (b) 2 Gly, (c) 3 Gly, (d) 4 Gly, (e) 5 Gly, ਅਤੇ (f) 6 Gly ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪਾਉਣ ਵਾਲੇ ਸ਼ਬਦ 1Na Alg- 3PVA – ਮੱਧ 1Na Alg ਦੇ ਅਨੁਕੂਲਿਤ ਢਾਂਚੇ।
ਕਿਸੇ ਵੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕਰਦੇ ਸਮੇਂ ਵਿਚਾਰ ਕਰਨ ਲਈ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਬੈਂਡ ਗੈਪ ਊਰਜਾ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਮਾਪਦੰਡ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੇ ਵਿਵਹਾਰ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਸਮੱਗਰੀ ਬਾਹਰੀ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਦੇ ਅਧੀਨ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਅਧਿਐਨ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਾਰੇ ਢਾਂਚਿਆਂ ਲਈ HOMO/LUMO ਦੀਆਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਬੈਂਡ ਗੈਪ ਊਰਜਾਵਾਂ ਦਾ ਅੰਦਾਜ਼ਾ ਲਗਾਉਣਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ। ਸਾਰਣੀ 2 ਗਲਿਸਰੋਲ ਦੇ ਜੋੜ ਕਾਰਨ 3PVA-(C10)2Na Alg ਅਤੇ ਟਰਮ 1Na Alg − 3PVA- ਮਿਡ 1Na Alg ਦੀਆਂ HOMO/LUMO ਊਰਜਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਬਦਲਾਅ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ। ref47 ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, 3PVA-(C10)2Na Alg ਦਾ Eg ਮੁੱਲ 0.2908 eV ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਦੂਜੀ ਪਰਸਪਰ ਕਿਰਿਆ (ਭਾਵ, ਟਰਮ 1Na Alg − 3PVA- ਮਿਡ 1Na Alg) ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਣ ਵਾਲੀ ਬਣਤਰ ਦਾ Eg ਮੁੱਲ 0.5706 eV ਹੈ।
ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਹ ਪਾਇਆ ਗਿਆ ਕਿ ਗਲਿਸਰੋਲ ਦੇ ਜੋੜ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ 3PVA-(C10)2Na Alg ਦੇ Eg ਮੁੱਲ ਵਿੱਚ ਥੋੜ੍ਹਾ ਜਿਹਾ ਬਦਲਾਅ ਆਇਆ। ਜਦੋਂ 3PVA-(C10)2NaAlg ਨੇ 1, 2, 3, 4 ਅਤੇ 5 ਗਲਿਸਰੋਲ ਇਕਾਈਆਂ ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪਾਇਆ, ਤਾਂ ਇਸਦੇ Eg ਮੁੱਲ ਕ੍ਰਮਵਾਰ 0.302, 0.299, 0.308, 0.289 ਅਤੇ 0.281 eV ਬਣ ਗਏ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇੱਕ ਕੀਮਤੀ ਸੂਝ ਹੈ ਕਿ 3 ਗਲਿਸਰੋਲ ਇਕਾਈਆਂ ਨੂੰ ਜੋੜਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, Eg ਮੁੱਲ 3PVA-(C10)2Na Alg ਨਾਲੋਂ ਛੋਟਾ ਹੋ ਗਿਆ। ਪੰਜ ਗਲਿਸਰੋਲ ਇਕਾਈਆਂ ਦੇ ਨਾਲ 3PVA-(C10)2Na Alg ਦੇ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਮਾਡਲ ਸਭ ਤੋਂ ਸੰਭਾਵਿਤ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਮਾਡਲ ਹੈ। ਇਸਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਜਿਵੇਂ-ਜਿਵੇਂ ਗਲਿਸਰੋਲ ਇਕਾਈਆਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਵਧਦੀ ਹੈ, ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਵੀ ਵਧਦੀ ਹੈ।
ਇਸ ਦੌਰਾਨ, ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੀ ਦੂਜੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਲਈ, ਟਰਮ 1Na Alg − 3PVA – ਮਿਡ 1Na Alg- 1Gly, ਟਰਮ 1Na Alg − 3PVA – ਮਿਡ 1Na Alg- 2Gly, ਟਰਮ 1Na Alg − 3PVA – ਮਿਡ 1Na Alg- 3Gly, ਟਰਮ 1Na Alg − 3PVA – ਮਿਡ 1Na Alg- 4Gly, ਟਰਮ 1Na Alg − 3PVA – ਮਿਡ 1Na Alg- 5Gly ਅਤੇ ਟਰਮ 1Na Alg − 3PVA – ਮਿਡ 1Na Alg- 6Gly ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਮਾਡਲ ਅਣੂਆਂ ਦੀਆਂ HOMO/LUMO ਊਰਜਾਵਾਂ ਕ੍ਰਮਵਾਰ 1.343, 1.34 7, 0.976, 0.607, 0.348 ਅਤੇ 0.496 eV ਬਣ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਸਾਰਣੀ 2 ਸਾਰੀਆਂ ਬਣਤਰਾਂ ਲਈ ਗਣਨਾ ਕੀਤੀ HOMO/LUMO ਬੈਂਡ ਗੈਪ ਊਰਜਾਵਾਂ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਪਹਿਲੇ ਸਮੂਹ ਦੀਆਂ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਸੰਭਾਵਨਾਵਾਂ ਦਾ ਉਹੀ ਵਿਵਹਾਰ ਇੱਥੇ ਦੁਹਰਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।
ਠੋਸ ਅਵਸਥਾ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਵਿੱਚ ਬੈਂਡ ਥਿਊਰੀ ਦੱਸਦੀ ਹੈ ਕਿ ਜਿਵੇਂ-ਜਿਵੇਂ ਕਿਸੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਸਮੱਗਰੀ ਦਾ ਬੈਂਡ ਗੈਪ ਘਟਦਾ ਹੈ, ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਚਾਲਕਤਾ ਵਧਦੀ ਹੈ। ਡੋਪਿੰਗ ਸੋਡੀਅਮ-ਆਇਨ ਕੈਥੋਡ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਬੈਂਡ ਗੈਪ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਦਾ ਇੱਕ ਆਮ ਤਰੀਕਾ ਹੈ। ਜਿਆਂਗ ਅਤੇ ਹੋਰਾਂ ਨੇ β-NaMnO2 ਪਰਤ ਵਾਲੀਆਂ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਦੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਚਾਲਕਤਾ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ Cu ਡੋਪਿੰਗ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ। DFT ਗਣਨਾਵਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੇ ਪਾਇਆ ਕਿ ਡੋਪਿੰਗ ਨੇ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਬੈਂਡ ਗੈਪ ਨੂੰ 0.7 eV ਤੋਂ ਘਟਾ ਕੇ 0.3 eV ਕਰ ਦਿੱਤਾ ਹੈ। ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ Cu ਡੋਪਿੰਗ β-NaMnO2 ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਚਾਲਕਤਾ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ।
MESP ਨੂੰ ਅਣੂ ਚਾਰਜ ਵੰਡ ਅਤੇ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਚਾਰਜ ਵਿਚਕਾਰ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਊਰਜਾ ਵਜੋਂ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। MESP ਨੂੰ ਰਸਾਇਣਕ ਗੁਣਾਂ ਅਤੇ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਅਤੇ ਵਿਆਖਿਆ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਸਾਧਨ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। MESP ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਪੌਲੀਮਰਿਕ ਪਦਾਰਥਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਵਿਧੀਆਂ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ। MESP ਅਧਿਐਨ ਅਧੀਨ ਮਿਸ਼ਰਣ ਦੇ ਅੰਦਰ ਚਾਰਜ ਵੰਡ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, MESP ਅਧਿਐਨ ਅਧੀਨ ਸਮੱਗਰੀ ਵਿੱਚ ਸਰਗਰਮ ਸਥਾਨਾਂ ਬਾਰੇ ਜਾਣਕਾਰੀ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ32। ਚਿੱਤਰ 3 3PVA-(C10) 2Na Alg, 3PVA-(C10) 2Na Alg − 1Gly, 3PVA-(C10) 2Na Alg − 2Gly, 3PVA-(C10) 2Na Alg − 3Gly, 3PVA-(C10) 2Na Alg − 3Gly, 3PVA-(C10) 2Na Alg − 4Gly, ਅਤੇ 3PVA-(C10) 2Na Alg − 5Gly ਦੇ MESP ਪਲਾਟਾਂ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਜੋ ਸਿਧਾਂਤ ਦੇ B3LYP/6-311G(d, p) ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਅਨੁਮਾਨਿਤ ਹਨ।
(a) Gly ਅਤੇ 3PVA − 2Na Alg ਲਈ B3LYP/6-311 g(d, p) ਨਾਲ ਗਣਨਾ ਕੀਤੇ ਗਏ MESP ਰੂਪ-ਰੇਖਾਵਾਂ (b) 1 Gly, (c) 2 Gly, (d) 3 Gly, (e) 4 Gly, ਅਤੇ (f) 5 Gly ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ।
ਇਸ ਦੌਰਾਨ, ਚਿੱਤਰ 4 ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਟਰਮ 1Na Alg- 3PVA – ਮਿਡ 1Na Alg, ਟਰਮ 1Na Alg-3PVA – ਮਿਡ 1Na Alg- 1Gly, ਟਰਮ 1Na Alg-3PVA – ਮਿਡ 1Na Alg − 2Gly, ਟਰਮ 1Na Alg-3PVA – ਮਿਡ 1Na Alg − 3gly, ਟਰਮ 1Na Alg-3PVA – ਮਿਡ 1Na Alg − 4Gly, ਟਰਮ 1Na Alg- 3PVA – ਮਿਡ 1Na Alg- 5gly ਅਤੇ ਟਰਮ 1Na Alg-3PVA – ਮਿਡ 1Na Alg − 6Gly ਲਈ MESP ਦੇ ਗਣਨਾ ਕੀਤੇ ਨਤੀਜੇ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਗਣਨਾ ਕੀਤੇ MESP ਨੂੰ ਇੱਕ ਕੰਟੋਰ ਵਿਵਹਾਰ ਵਜੋਂ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਕੰਟੋਰ ਲਾਈਨਾਂ ਨੂੰ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਰੰਗਾਂ ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਹਰੇਕ ਰੰਗ ਇੱਕ ਵੱਖਰਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨੇਗੇਟਿਵਿਟੀ ਮੁੱਲ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਲਾਲ ਰੰਗ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨੇਗੇਟਿਵ ਜਾਂ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਸਾਈਟਾਂ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਦੌਰਾਨ, ਪੀਲਾ ਰੰਗ ਢਾਂਚੇ ਵਿੱਚ 49, 50, 51 ਨਿਰਪੱਖ ਸਥਾਨਾਂ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। MESP ਨਤੀਜਿਆਂ ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤੇ ਮਾਡਲਾਂ ਦੇ ਆਲੇ ਦੁਆਲੇ ਲਾਲ ਰੰਗ ਦੇ ਵਾਧੇ ਦੇ ਨਾਲ 3PVA-(C10)2Na Alg ਦੀ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਵਧੀ ਹੈ। ਇਸ ਦੌਰਾਨ, 1Na Alg-3PVA - ਮੱਧ 1Na Alg ਮਾਡਲ ਅਣੂ ਦੇ MESP ਨਕਸ਼ੇ ਵਿੱਚ ਲਾਲ ਰੰਗ ਦੀ ਤੀਬਰਤਾ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਗਲਿਸਰੋਲ ਸਮੱਗਰੀ ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਕਾਰਨ ਘਟਦੀ ਹੈ। ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਢਾਂਚੇ ਦੇ ਆਲੇ ਦੁਆਲੇ ਲਾਲ ਰੰਗ ਦੀ ਵੰਡ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਤੀਬਰਤਾ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ ਗਲਿਸਰੋਲ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਵਾਧੇ ਕਾਰਨ 3PVA-(C10)2Na Alg ਮਾਡਲ ਅਣੂ ਦੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨੇਗੇਟਿਵਿਟੀ ਵਿੱਚ ਵਾਧੇ ਦੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕਰਦਾ ਹੈ।
B3LYP/6-311 g(d, p) ਨੇ (a) 1 Gly, (b) 2 Gly, (c) 3 Gly, (d) 4 Gly, (e) 5 Gly, ਅਤੇ (f) 6 Gly ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪਾਉਂਦੇ ਹੋਏ 1Na Alg-3PVA-ਮੱਧ 1Na Alg ਦੀ ਗਣਨਾ ਕੀਤੀ MESP ਮਿਆਦ।
ਸਾਰੀਆਂ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਬਣਤਰਾਂ ਦੇ ਆਪਣੇ ਥਰਮਲ ਮਾਪਦੰਡ ਹਨ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਐਂਥਲਪੀ, ਐਂਟਰੋਪੀ, ਤਾਪ ਸਮਰੱਥਾ, ਮੁਕਤ ਊਰਜਾ ਅਤੇ ਗਠਨ ਦੀ ਤਾਪ 200 K ਤੋਂ 500 K ਤੱਕ ਦੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਤਾਪਮਾਨਾਂ 'ਤੇ ਗਿਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਭੌਤਿਕ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਦੇ ਵਿਵਹਾਰ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਨ ਲਈ, ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਵਿਵਹਾਰ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕਰਨ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਥਰਮਲ ਵਿਵਹਾਰ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕਰਨਾ ਵੀ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦਾ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਦੀ ਗਣਨਾ ਸਾਰਣੀ 1 ਵਿੱਚ ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਸਮੀਕਰਨਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਇਨ੍ਹਾਂ ਥਰਮਲ ਮਾਪਦੰਡਾਂ ਦੇ ਅਧਿਐਨ ਨੂੰ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਤਾਪਮਾਨਾਂ 'ਤੇ ਅਜਿਹੇ ਭੌਤਿਕ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਦੀ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਅਤੇ ਸਥਿਰਤਾ ਦਾ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਸੂਚਕ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
PVA ਟ੍ਰਾਈਮਰ ਦੀ ਐਂਥਲਪੀ ਦੀ ਗੱਲ ਕਰੀਏ ਤਾਂ ਇਹ ਪਹਿਲਾਂ NaAlg ਡਾਈਮਰ ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਫਿਰ ਕਾਰਬਨ ਐਟਮ #10 ਨਾਲ ਜੁੜੇ OH ਸਮੂਹ ਰਾਹੀਂ, ਅਤੇ ਅੰਤ ਵਿੱਚ ਗਲਿਸਰੋਲ ਨਾਲ। ਐਂਥਲਪੀ ਇੱਕ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਊਰਜਾ ਦਾ ਇੱਕ ਮਾਪ ਹੈ। ਐਂਥਲਪੀ ਇੱਕ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਕੁੱਲ ਗਰਮੀ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਦੇ ਨਾਲ-ਨਾਲ ਇਸਦੇ ਆਇਤਨ ਅਤੇ ਦਬਾਅ ਦੇ ਗੁਣਨਫਲ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੈ। ਦੂਜੇ ਸ਼ਬਦਾਂ ਵਿੱਚ, ਐਂਥਲਪੀ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਪਦਾਰਥ ਵਿੱਚ ਕਿੰਨੀ ਗਰਮੀ ਅਤੇ ਕੰਮ ਜੋੜਿਆ ਜਾਂ ਹਟਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ52।
ਚਿੱਤਰ 5 ਵੱਖ-ਵੱਖ ਗਲਿਸਰੋਲ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਵਾਲੇ 3PVA-(C10)2Na Alg ਦੀ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੌਰਾਨ ਐਂਥਲਪੀ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਸੰਖੇਪ ਰੂਪ A0, A1, A2, A3, A4, ਅਤੇ A5 ਮਾਡਲ ਅਣੂਆਂ 3PVA-(C10)2Na Alg, 3PVA-(C10)2Na Alg − 1 Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 2Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 3Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 4Gly, ਅਤੇ 3PVA-(C10)2Na Alg − 5Gly ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਚਿੱਤਰ 5a ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਐਂਥਲਪੀ ਵਧਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਗਲਿਸਰੋਲ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਨਾਲ ਵਧਦੀ ਹੈ। 200 K 'ਤੇ 3PVA-(C10)2NaAlg − 5Gly (ਭਾਵ, A5) ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਣ ਵਾਲੀ ਬਣਤਰ ਦੀ ਐਂਥਲਪੀ 27.966 cal/mol ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ 200 K 'ਤੇ 3PVA-2NaAlg ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਣ ਵਾਲੀ ਬਣਤਰ ਦੀ ਐਂਥਲਪੀ 13.490 cal/mol ਹੈ। ਅੰਤ ਵਿੱਚ, ਕਿਉਂਕਿ ਐਂਥਲਪੀ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਹੈ, ਇਹ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਐਂਡੋਥਰਮਿਕ ਹੈ।
ਐਂਟਰੋਪੀ ਨੂੰ ਇੱਕ ਬੰਦ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਅਣਉਪਲਬਧ ਊਰਜਾ ਦੇ ਮਾਪ ਵਜੋਂ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸਨੂੰ ਅਕਸਰ ਸਿਸਟਮ ਦੇ ਵਿਕਾਰ ਦੇ ਮਾਪ ਵਜੋਂ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ 5b ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਨਾਲ 3PVA-(C10)2NaAlg ਦੀ ਐਂਟਰੋਪੀ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਅਤੇ ਇਹ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਗਲਿਸਰੋਲ ਇਕਾਈਆਂ ਨਾਲ ਕਿਵੇਂ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪਾਉਂਦਾ ਹੈ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਗ੍ਰਾਫ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਤਾਪਮਾਨ 200 K ਤੋਂ 500 K ਤੱਕ ਵਧਣ ਦੇ ਨਾਲ ਐਂਟਰੋਪੀ ਰੇਖਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਬਦਲਦੀ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ 5b ਸਪੱਸ਼ਟ ਤੌਰ 'ਤੇ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ 3PVA-(C10)2Na Alg ਮਾਡਲ ਦੀ ਐਂਟਰੋਪੀ 200 K 'ਤੇ 200 cal/K/mol ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ 3PVA-(C10)2Na Alg ਮਾਡਲ ਘੱਟ ਜਾਲੀ ਵਿਕਾਰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ-ਜਿਵੇਂ ਤਾਪਮਾਨ ਵਧਦਾ ਹੈ, 3PVA-(C10)2Na Alg ਮਾਡਲ ਵਿਕਾਰਿਤ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਵਧਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਨਾਲ ਐਂਟਰੋਪੀ ਵਿੱਚ ਵਾਧੇ ਦੀ ਵਿਆਖਿਆ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇਹ ਸਪੱਸ਼ਟ ਹੈ ਕਿ 3PVA-C10 2Na Alg- 5 Gly ਦੀ ਬਣਤਰ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਐਂਟਰੌਪੀ ਮੁੱਲ ਹੈ।
ਚਿੱਤਰ 5c ਵਿੱਚ ਵੀ ਇਹੀ ਵਿਵਹਾਰ ਦੇਖਿਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਜੋ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਨਾਲ ਤਾਪ ਸਮਰੱਥਾ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਤਾਪ ਸਮਰੱਥਾ ਕਿਸੇ ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਪਦਾਰਥ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ 1 °C47 ਤੱਕ ਬਦਲਣ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੀ ਤਾਪ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ 5c 1, 2, 3, 4, ਅਤੇ 5 ਗਲਿਸਰੋਲ ਇਕਾਈਆਂ ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਕਾਰਨ ਮਾਡਲ ਅਣੂ 3PVA-(C10)2NaAlg ਦੀ ਤਾਪ ਸਮਰੱਥਾ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਮਾਡਲ 3PVA-(C10)2NaAlg ਦੀ ਤਾਪ ਸਮਰੱਥਾ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਨਾਲ ਰੇਖਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਧਦੀ ਹੈ। ਵਧਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਨਾਲ ਤਾਪ ਸਮਰੱਥਾ ਵਿੱਚ ਦੇਖਿਆ ਗਿਆ ਵਾਧਾ ਫੋਨੋਨ ਥਰਮਲ ਵਾਈਬ੍ਰੇਸ਼ਨਾਂ ਨੂੰ ਜ਼ਿੰਮੇਵਾਰ ਠਹਿਰਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇਸ ਗੱਲ ਦੇ ਸਬੂਤ ਹਨ ਕਿ ਗਲਿਸਰੋਲ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਨਾਲ ਮਾਡਲ 3PVA-(C10)2NaAlg ਦੀ ਤਾਪ ਸਮਰੱਥਾ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਬਣਤਰ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ ਕਿ 3PVA-(C10)2NaAlg−5Gly ਵਿੱਚ ਹੋਰ ਬਣਤਰਾਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਤਾਪ ਸਮਰੱਥਾ ਮੁੱਲ ਹੈ।
ਅਧਿਐਨ ਕੀਤੇ ਗਏ ਢਾਂਚੇ ਲਈ ਹੋਰ ਮਾਪਦੰਡ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਮੁਕਤ ਊਰਜਾ ਅਤੇ ਗਠਨ ਦੀ ਅੰਤਿਮ ਗਰਮੀ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ ਅਤੇ ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਚਿੱਤਰ 5d ਅਤੇ e ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਏ ਗਏ ਹਨ। ਗਠਨ ਦੀ ਅੰਤਿਮ ਗਰਮੀ ਨਿਰੰਤਰ ਦਬਾਅ ਹੇਠ ਇਸਦੇ ਸੰਘਟਕ ਤੱਤਾਂ ਤੋਂ ਇੱਕ ਸ਼ੁੱਧ ਪਦਾਰਥ ਦੇ ਗਠਨ ਦੌਰਾਨ ਛੱਡੀ ਜਾਂ ਸੋਖੀ ਗਈ ਗਰਮੀ ਹੈ। ਮੁਕਤ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਊਰਜਾ ਦੇ ਸਮਾਨ ਗੁਣ ਵਜੋਂ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਭਾਵ, ਇਸਦਾ ਮੁੱਲ ਹਰੇਕ ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕ ਅਵਸਥਾ ਵਿੱਚ ਪਦਾਰਥ ਦੀ ਮਾਤਰਾ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦਾ ਹੈ। 3PVA-(C10)2NaAlg−5Gly ਦੇ ਗਠਨ ਦੀ ਮੁਕਤ ਊਰਜਾ ਅਤੇ ਗਰਮੀ ਸਭ ਤੋਂ ਘੱਟ ਸੀ ਅਤੇ ਕ੍ਰਮਵਾਰ -1318.338 ਅਤੇ -1628.154 kcal/mol ਸੀ। ਇਸਦੇ ਉਲਟ, 3PVA-(C10)2NaAlg ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਬਣਤਰ ਵਿੱਚ ਹੋਰ ਢਾਂਚੇ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਕ੍ਰਮਵਾਰ -690.340 ਅਤੇ -830.673 kcal/mol ਦੇ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਮੁਕਤ ਊਰਜਾ ਅਤੇ ਗਠਨ ਦੀ ਗਰਮੀ ਮੁੱਲ ਹਨ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 5 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਗਲਿਸਰੋਲ ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਕਾਰਨ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਥਰਮਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਬਦਲੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਗਿਬਸ ਮੁਕਤ ਊਰਜਾ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਹੈ, ਜੋ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ ਕਿ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਬਣਤਰ ਸਥਿਰ ਹੈ।
PM6 ਨੇ ਸ਼ੁੱਧ 3PVA- (C10) 2Na Alg (ਮਾਡਲ A0), 3PVA- (C10) 2Na Alg − 1 Gly (ਮਾਡਲ A1), 3PVA- (C10) 2Na Alg − 2 Gly (ਮਾਡਲ A2), 3PVA- (C10) 2Na Alg − 3 Gly (ਮਾਡਲ A3), 3PVA- (C10) 2Na Alg − 4 Gly (ਮਾਡਲ A4), ਅਤੇ 3PVA- (C10) 2Na Alg − 5 Gly (ਮਾਡਲ A5) ਦੇ ਥਰਮਲ ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕੀਤੀ, ਜਿੱਥੇ (a) ਐਂਥਲਪੀ, (b) ਐਂਟਰੋਪੀ, (c) ਤਾਪ ਸਮਰੱਥਾ, (d) ਮੁਕਤ ਊਰਜਾ, ਅਤੇ (e) ਗਠਨ ਦੀ ਤਾਪ ਹੈ।
ਦੂਜੇ ਪਾਸੇ, PVA ਟ੍ਰਾਈਮਰ ਅਤੇ ਡਾਈਮਰਿਕ NaAlg ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਜਾ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਮੋਡ PVA ਟ੍ਰਾਈਮਰ ਢਾਂਚੇ ਵਿੱਚ ਟਰਮੀਨਲ ਅਤੇ ਵਿਚਕਾਰਲੇ OH ਸਮੂਹਾਂ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਪਹਿਲੇ ਸਮੂਹ ਵਿੱਚ, ਥਰਮਲ ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ ਦੀ ਗਣਨਾ ਉਸੇ ਪੱਧਰ ਦੇ ਸਿਧਾਂਤ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। ਚਿੱਤਰ 6a-e ਐਂਥਲਪੀ, ਐਂਟ੍ਰੋਪੀ, ਤਾਪ ਸਮਰੱਥਾ, ਮੁਕਤ ਊਰਜਾ ਅਤੇ ਅੰਤ ਵਿੱਚ, ਗਠਨ ਦੀ ਤਾਪ ਦੇ ਭਿੰਨਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ 6a-c ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ ਟਰਮ 1 NaAlg-3PVA-ਮਿਡ 1 NaAlg ਦੀ ਐਂਥਲਪੀ, ਐਂਟ੍ਰੋਪੀ ਅਤੇ ਤਾਪ ਸਮਰੱਥਾ 1, 2, 3, 4, 5 ਅਤੇ 6 ਗਲਿਸਰੋਲ ਇਕਾਈਆਂ ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪਾਉਣ ਵੇਲੇ ਪਹਿਲੇ ਸਮੂਹ ਵਾਂਗ ਹੀ ਵਿਵਹਾਰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਵਧਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਨਾਲ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਮੁੱਲ ਹੌਲੀ-ਹੌਲੀ ਵਧਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਟਰਮ 1 Na Alg − 3PVA-ਮਿਡ 1 Na Alg ਮਾਡਲ ਵਿੱਚ, ਗਲਿਸਰੋਲ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਵਾਧੇ ਦੇ ਨਾਲ ਐਂਥਲਪੀ, ਐਂਟ੍ਰੋਪੀ ਅਤੇ ਤਾਪ ਸਮਰੱਥਾ ਦੇ ਮੁੱਲ ਵਧਦੇ ਹਨ। ਸੰਖੇਪ ਰੂਪ B0, B1, B2, B3, B4, B5 ਅਤੇ B6 ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਹੇਠ ਲਿਖੀਆਂ ਬਣਤਰਾਂ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ: ਟਰਮ 1 Na Alg − 3PVA- ਮਿਡ 1 Na Alg, ਟਰਮ 1 Na Alg- 3PVA- ਮਿਡ 1 Na Alg − 1 Gly, ਟਰਮ 1 Na Alg- 3PVA- ਮਿਡ 1 Na Alg − 2gly, ਟਰਮ 1 Na Alg- 3PVA- ਮਿਡ 1 Na Alg − 3gly, ਟਰਮ 1 Na Alg- 3PVA- ਮਿਡ 1 Na Alg − 4 Gly, ਟਰਮ 1 Na Alg- 3PVA- ਮਿਡ 1 Na Alg − 5 Gly ਅਤੇ ਟਰਮ 1 Na Alg- 3PVA- ਮਿਡ 1 Na Alg − 6 Gly। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 6a–c ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਇਹ ਸਪੱਸ਼ਟ ਹੈ ਕਿ ਗਲਿਸਰੋਲ ਯੂਨਿਟਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ 1 ਤੋਂ 6 ਤੱਕ ਵਧਣ ਨਾਲ ਐਂਥਲਪੀ, ਐਂਟਰੋਪੀ ਅਤੇ ਤਾਪ ਸਮਰੱਥਾ ਦੇ ਮੁੱਲ ਵਧਦੇ ਹਨ।
PM6 ਨੇ ਸ਼ੁੱਧ ਟਰਮ 1 Na Alg- 3PVA- ਮਿਡ 1 Na Alg (ਮਾਡਲ B0), ਟਰਮ 1 Na Alg- 3PVA- ਮਿਡ 1 Na Alg – 1 Gly (ਮਾਡਲ B1), ਟਰਮ 1 Na Alg- 3PVA- ਮਿਡ 1 Na Alg – 2 Gly (ਮਾਡਲ B2), ਟਰਮ 1 Na Alg- 3PVA- ਮਿਡ 1 Na Alg – 3 Gly (ਮਾਡਲ B3), ਟਰਮ 1 Na Alg- 3PVA- ਮਿਡ 1 Na Alg – 4 Gly (ਮਾਡਲ B4), ਟਰਮ 1 Na Alg- 3PVA- ਮਿਡ 1 Na Alg – 5 Gly (ਮਾਡਲ B5), ਅਤੇ ਟਰਮ 1 Na Alg- 3PVA- ਮਿਡ 1 Na Alg – 6 Gly (ਮਾਡਲ B6) ਦੇ ਥਰਮਲ ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕੀਤੀ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ (a) ਐਂਥਲਪੀ, (b) ਐਂਟਰੋਪੀ, (c) ਤਾਪ ਸਮਰੱਥਾ, (d) ਮੁਕਤ ਊਰਜਾ, ਅਤੇ (e) ਗਠਨ ਦੀ ਗਰਮੀ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ।
ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਟਰਮ 1 Na Alg- 3PVA- ਮਿਡ 1 Na Alg- 6 Gly ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਣ ਵਾਲੀ ਬਣਤਰ ਵਿੱਚ ਹੋਰ ਬਣਤਰਾਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਐਂਥਲਪੀ, ਐਂਟਰੋਪੀ ਅਤੇ ਤਾਪ ਸਮਰੱਥਾ ਦੇ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਮੁੱਲ ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਵਿੱਚੋਂ, ਟਰਮ 1 Na Alg − 3PVA- ਮਿਡ 1 Na Alg ਵਿੱਚ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਮੁੱਲ 16.703 cal/mol, 257.990 cal/mol/K ਅਤੇ 131.323 kcal/mol ਤੋਂ ਵਧ ਕੇ ਟਰਮ 1 Na Alg − 3PVA- ਮਿਡ 1 Na Alg − 6 Gly ਵਿੱਚ ਕ੍ਰਮਵਾਰ 33.223 cal/mol, 420.038 cal/mol/K ਅਤੇ 275.923 kcal/mol ਹੋ ਗਏ।
ਹਾਲਾਂਕਿ, ਚਿੱਤਰ 6d ਅਤੇ e ਮੁਕਤ ਊਰਜਾ ਅਤੇ ਗਠਨ ਦੀ ਅੰਤਿਮ ਗਰਮੀ (HF) ਦੀ ਤਾਪਮਾਨ ਨਿਰਭਰਤਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ। HF ਨੂੰ ਐਂਥਲਪੀ ਤਬਦੀਲੀ ਵਜੋਂ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਜੋ ਕੁਦਰਤੀ ਅਤੇ ਮਿਆਰੀ ਸਥਿਤੀਆਂ ਵਿੱਚ ਕਿਸੇ ਪਦਾਰਥ ਦੇ ਤੱਤਾਂ ਤੋਂ ਉਦੋਂ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਜਦੋਂ ਇੱਕ ਅਣੂ ਕੁਦਰਤੀ ਅਤੇ ਮਿਆਰੀ ਸਥਿਤੀਆਂ ਵਿੱਚ ਬਣਦਾ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ ਤੋਂ ਇਹ ਸਪੱਸ਼ਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਸਾਰੀਆਂ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤੀਆਂ ਬਣਤਰਾਂ ਦੀ ਮੁਕਤ ਊਰਜਾ ਅਤੇ ਗਠਨ ਦੀ ਅੰਤਿਮ ਗਰਮੀ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਇੱਕ ਰੇਖਿਕ ਨਿਰਭਰਤਾ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਭਾਵ, ਉਹ ਵਧਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਨਾਲ ਹੌਲੀ-ਹੌਲੀ ਅਤੇ ਰੇਖਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਧਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਚਿੱਤਰ ਨੇ ਇਹ ਵੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕੀਤੀ ਕਿ ਮਿਆਦ 1 Na Alg − 3PVA- ਮੱਧ 1 Na Alg − 6 Gly ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਣ ਵਾਲੀ ਬਣਤਰ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਘੱਟ ਮੁਕਤ ਊਰਜਾ ਅਤੇ ਸਭ ਤੋਂ ਘੱਟ HF ਹੈ। ਦੋਵੇਂ ਮਾਪਦੰਡ -758.337 ਤੋਂ ਘਟ ਕੇ -899.741 K cal/mol ਸ਼ਬਦ 1 Na Alg − 3PVA- ਮੱਧ 1 Na Alg − 6 Gly ਵਿੱਚ -1,476.591 ਅਤੇ -1,828.523 K cal/mol ਹੋ ਗਏ। ਨਤੀਜਿਆਂ ਤੋਂ ਇਹ ਸਪੱਸ਼ਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਗਲਿਸਰੋਲ ਯੂਨਿਟਾਂ ਦੇ ਵਾਧੇ ਨਾਲ HF ਘਟਦਾ ਹੈ। ਇਸਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਸਮੂਹਾਂ ਦੇ ਵਾਧੇ ਕਾਰਨ, ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਵੀ ਵਧਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸ ਲਈ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕਰਨ ਲਈ ਘੱਟ ਊਰਜਾ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕਰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਪਲਾਸਟਿਕਾਈਜ਼ਡ PVA/NaAlg ਨੂੰ ਇਸਦੀ ਉੱਚ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਦੇ ਕਾਰਨ ਬੈਟਰੀਆਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਨੂੰ ਦੋ ਕਿਸਮਾਂ ਵਿੱਚ ਵੰਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ: ਘੱਟ-ਤਾਪਮਾਨ ਪ੍ਰਭਾਵ ਅਤੇ ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਪ੍ਰਭਾਵ। ਘੱਟ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਉੱਚ ਅਕਸ਼ਾਂਸ਼ਾਂ 'ਤੇ ਸਥਿਤ ਦੇਸ਼ਾਂ ਵਿੱਚ ਮਹਿਸੂਸ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਗ੍ਰੀਨਲੈਂਡ, ਕੈਨੇਡਾ ਅਤੇ ਰੂਸ। ਸਰਦੀਆਂ ਵਿੱਚ, ਇਹਨਾਂ ਥਾਵਾਂ 'ਤੇ ਬਾਹਰੀ ਹਵਾ ਦਾ ਤਾਪਮਾਨ ਜ਼ੀਰੋ ਡਿਗਰੀ ਸੈਲਸੀਅਸ ਤੋਂ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ ਦੀ ਉਮਰ ਅਤੇ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਘੱਟ ਤਾਪਮਾਨਾਂ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਖਾਸ ਕਰਕੇ ਪਲੱਗ-ਇਨ ਹਾਈਬ੍ਰਿਡ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਵਾਹਨਾਂ, ਸ਼ੁੱਧ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਵਾਹਨਾਂ ਅਤੇ ਹਾਈਬ੍ਰਿਡ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਵਾਹਨਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਪੁਲਾੜ ਯਾਤਰਾ ਇੱਕ ਹੋਰ ਠੰਡਾ ਵਾਤਾਵਰਣ ਹੈ ਜਿਸ ਲਈ ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਣ ਵਜੋਂ, ਮੰਗਲ 'ਤੇ ਤਾਪਮਾਨ -120 ਡਿਗਰੀ ਸੈਲਸੀਅਸ ਤੱਕ ਡਿੱਗ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਪੁਲਾੜ ਯਾਨ ਵਿੱਚ ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਰੁਕਾਵਟ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਘੱਟ ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਤਾਪਮਾਨ ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ ਦੀ ਚਾਰਜ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਦਰ ਅਤੇ ਰਸਾਇਣਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਗਤੀਵਿਧੀ ਵਿੱਚ ਕਮੀ ਲਿਆ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਦੇ ਅੰਦਰ ਲਿਥੀਅਮ ਆਇਨਾਂ ਦੀ ਪ੍ਰਸਾਰ ਦਰ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਲਾਈਟ ਵਿੱਚ ਆਇਓਨਿਕ ਚਾਲਕਤਾ ਵਿੱਚ ਕਮੀ ਆਉਂਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਗਿਰਾਵਟ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਊਰਜਾ ਸਮਰੱਥਾ ਅਤੇ ਸ਼ਕਤੀ ਘੱਟ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਕਈ ਵਾਰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵੀ ਘੱਟ ਜਾਂਦਾ ਹੈ53।
ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਪ੍ਰਭਾਵ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਵਾਤਾਵਰਣਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਵਿਸ਼ਾਲ ਸ਼੍ਰੇਣੀ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਅਤੇ ਘੱਟ ਤਾਪਮਾਨ ਦੋਵੇਂ ਵਾਤਾਵਰਣ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਘੱਟ ਤਾਪਮਾਨ ਪ੍ਰਭਾਵ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਘੱਟ ਤਾਪਮਾਨ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਵਾਤਾਵਰਣਾਂ ਤੱਕ ਸੀਮਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਘੱਟ ਤਾਪਮਾਨ ਪ੍ਰਭਾਵ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਾਤਾਵਰਣ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਦੁਆਰਾ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਪ੍ਰਭਾਵ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਓਪਰੇਸ਼ਨ ਦੌਰਾਨ ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀ ਦੇ ਅੰਦਰ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨਾਂ ਨੂੰ ਵਧੇਰੇ ਸਹੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ ਉੱਚ ਕਰੰਟ ਹਾਲਤਾਂ (ਤੇਜ਼ ਚਾਰਜਿੰਗ ਅਤੇ ਤੇਜ਼ ਡਿਸਚਾਰਜਿੰਗ ਸਮੇਤ) ਦੇ ਅਧੀਨ ਗਰਮੀ ਪੈਦਾ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ, ਜਿਸ ਕਾਰਨ ਅੰਦਰੂਨੀ ਤਾਪਮਾਨ ਵਧਦਾ ਹੈ। ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨਾਂ ਦੇ ਸੰਪਰਕ ਵਿੱਚ ਆਉਣ ਨਾਲ ਬੈਟਰੀ ਦੀ ਕਾਰਗੁਜ਼ਾਰੀ ਵਿੱਚ ਗਿਰਾਵਟ ਵੀ ਆ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਸਮਰੱਥਾ ਅਤੇ ਸ਼ਕਤੀ ਦਾ ਨੁਕਸਾਨ ਵੀ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ। ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨਾਂ 'ਤੇ ਲਿਥੀਅਮ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਅਤੇ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਰਿਕਵਰੀ ਸਮਰੱਥਾ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਬਿਜਲੀ ਦਾ ਨੁਕਸਾਨ ਅੰਦਰੂਨੀ ਵਿਰੋਧ ਵਿੱਚ ਵਾਧੇ ਕਾਰਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਤਾਪਮਾਨ ਕੰਟਰੋਲ ਤੋਂ ਬਾਹਰ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਥਰਮਲ ਰਨਅਵੇਅ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕੁਝ ਮਾਮਲਿਆਂ ਵਿੱਚ ਸਵੈਚਲਿਤ ਬਲਨ ਜਾਂ ਧਮਾਕੇ ਦਾ ਕਾਰਨ ਵੀ ਬਣ ਸਕਦਾ ਹੈ।
QSAR ਗਣਨਾਵਾਂ ਇੱਕ ਕੰਪਿਊਟੇਸ਼ਨਲ ਜਾਂ ਗਣਿਤਿਕ ਮਾਡਲਿੰਗ ਵਿਧੀ ਹੈ ਜੋ ਜੈਵਿਕ ਗਤੀਵਿਧੀ ਅਤੇ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਦੀਆਂ ਸੰਰਚਨਾਤਮਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਸਬੰਧਾਂ ਦੀ ਪਛਾਣ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਸਾਰੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕੀਤੇ ਅਣੂਆਂ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ ਅਤੇ ਕੁਝ QSAR ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦੀ ਗਣਨਾ PM6 ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। ਸਾਰਣੀ 3 ਕੁਝ ਗਣਨਾ ਕੀਤੇ QSAR ਵਰਣਨਕਰਤਾਵਾਂ ਦੀ ਸੂਚੀ ਦਿੰਦੀ ਹੈ। ਅਜਿਹੇ ਵਰਣਨਕਰਤਾਵਾਂ ਦੀਆਂ ਉਦਾਹਰਣਾਂ ਚਾਰਜ, TDM, ਕੁੱਲ ਊਰਜਾ (E), ਆਇਓਨਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਸੰਭਾਵੀ (IP), ਲੌਗ P, ਅਤੇ ਧਰੁਵੀਕਰਨਯੋਗਤਾ ਹਨ (IP ਅਤੇ ਲੌਗ P ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਲਈ ਫਾਰਮੂਲਿਆਂ ਲਈ ਟੇਬਲ 1 ਵੇਖੋ)।
ਗਣਨਾ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ ਸਾਰੇ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤੇ ਗਏ ਢਾਂਚਿਆਂ ਦਾ ਕੁੱਲ ਚਾਰਜ ਜ਼ੀਰੋ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਉਹ ਜ਼ਮੀਨੀ ਅਵਸਥਾ ਵਿੱਚ ਹਨ। ਪਹਿਲੀ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਸੰਭਾਵਨਾ ਲਈ, 3PVA-(C10) 2Na Alg ਲਈ ਗਲਾਈਸਰੋਲ ਦਾ TDM 2.788 ਡੇਬਯ ਅਤੇ 6.840 ਡੇਬਯ ਸੀ, ਜਦੋਂ ਕਿ TDM ਮੁੱਲ 17.990 ਡੇਬਯ, 8.848 ਡੇਬਯ, 5.874 ਡੇਬਯ, 7.568 ਡੇਬਯ ਅਤੇ 12.779 ਡੇਬਯ ਤੱਕ ਵਧਾ ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਸਨ ਜਦੋਂ 3PVA-(C10) 2Na Alg ਨੇ ਕ੍ਰਮਵਾਰ 1, 2, 3, 4 ਅਤੇ 5 ਯੂਨਿਟਾਂ ਗਲਾਈਸਰੋਲ ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪਾਇਆ। TDM ਮੁੱਲ ਜਿੰਨਾ ਉੱਚਾ ਹੋਵੇਗਾ, ਵਾਤਾਵਰਣ ਨਾਲ ਇਸਦੀ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਓਨੀ ਹੀ ਉੱਚੀ ਹੋਵੇਗੀ।
ਕੁੱਲ ਊਰਜਾ (E) ਦੀ ਵੀ ਗਣਨਾ ਕੀਤੀ ਗਈ, ਅਤੇ ਗਲਿਸਰੋਲ ਅਤੇ 3PVA-(C10)2 NaAlg ਦੇ E ਮੁੱਲ ਕ੍ਰਮਵਾਰ -141.833 eV ਅਤੇ -200092.503 eV ਪਾਏ ਗਏ। ਇਸ ਦੌਰਾਨ, 3PVA-(C10)2 NaAlg ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਣ ਵਾਲੀਆਂ ਬਣਤਰਾਂ 1, 2, 3, 4 ਅਤੇ 5 ਗਲਿਸਰੋਲ ਇਕਾਈਆਂ ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ; E ਕ੍ਰਮਵਾਰ -996.837, -1108.440, -1238.740, -1372.075 ਅਤੇ -1548.031 eV ਬਣ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਗਲਿਸਰੋਲ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਨਾਲ ਕੁੱਲ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਕਮੀ ਆਉਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸ ਲਈ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਕੁੱਲ ਊਰਜਾ ਗਣਨਾ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ, ਇਹ ਸਿੱਟਾ ਕੱਢਿਆ ਗਿਆ ਕਿ ਮਾਡਲ ਅਣੂ, ਜੋ ਕਿ 3PVA-2Na Alg-5 Gly ਹੈ, ਦੂਜੇ ਮਾਡਲ ਅਣੂਆਂ ਨਾਲੋਂ ਵਧੇਰੇ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਹੈ। ਇਹ ਵਰਤਾਰਾ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਬਣਤਰ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹੈ। 3PVA-(C10)2NaAlg ਵਿੱਚ ਸਿਰਫ਼ ਦੋ -COONa ਸਮੂਹ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਦੂਜੀਆਂ ਬਣਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਦੋ -COONa ਸਮੂਹ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਪਰ ਕਈ OH ਸਮੂਹ ਰੱਖਦੇ ਹਨ, ਜਿਸਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਵਾਤਾਵਰਣ ਪ੍ਰਤੀ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਵਧ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇਸ ਅਧਿਐਨ ਵਿੱਚ ਸਾਰੀਆਂ ਬਣਤਰਾਂ ਦੀਆਂ ਆਇਓਨਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਊਰਜਾਵਾਂ (IE) 'ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਅਧਿਐਨ ਕੀਤੇ ਮਾਡਲ ਦੀ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਨੂੰ ਮਾਪਣ ਲਈ ਆਇਓਨਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਊਰਜਾ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਮਾਪਦੰਡ ਹੈ। ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਨੂੰ ਇੱਕ ਅਣੂ ਦੇ ਇੱਕ ਬਿੰਦੂ ਤੋਂ ਅਨੰਤ ਤੱਕ ਲਿਜਾਣ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੀ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਆਇਓਨਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਊਰਜਾ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਅਣੂ ਦੀ ਆਇਓਨਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ (ਭਾਵ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ) ਦੀ ਡਿਗਰੀ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਆਇਓਨਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਊਰਜਾ ਜਿੰਨੀ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹੋਵੇਗੀ, ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਓਨੀ ਹੀ ਘੱਟ ਹੋਵੇਗੀ। 1, 2, 3, 4 ਅਤੇ 5 ਗਲਿਸਰੋਲ ਇਕਾਈਆਂ ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪਾਉਣ ਵਾਲੇ 3PVA-(C10)2NaAlg ਦੇ IE ਨਤੀਜੇ ਕ੍ਰਮਵਾਰ -9.256, -9.393, -9.393, -9.248 ਅਤੇ -9.323 eV ਸਨ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਗਲਿਸਰੋਲ ਅਤੇ 3PVA-(C10)2NaAlg ਦੇ IE ਕ੍ਰਮਵਾਰ -5.157 ਅਤੇ -9.341 eV ਸਨ। ਕਿਉਂਕਿ ਗਲਿਸਰੋਲ ਦੇ ਜੋੜ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ IP ਮੁੱਲ ਵਿੱਚ ਕਮੀ ਆਈ ਹੈ, ਅਣੂ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਵਧ ਗਈ ਹੈ, ਜੋ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਕੈਮੀਕਲ ਉਪਕਰਣਾਂ ਵਿੱਚ PVA/NaAlg/ਗਲਿਸਰੋਲ ਮਾਡਲ ਅਣੂ ਦੀ ਉਪਯੋਗਤਾ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦੀ ਹੈ।
ਸਾਰਣੀ 3 ਵਿੱਚ ਪੰਜਵਾਂ ਵਰਣਨਕਰਤਾ Log P ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਭਾਗ ਗੁਣਾਂਕ ਦਾ ਲਘੂਗਣਕ ਹੈ ਅਤੇ ਇਹ ਵਰਣਨ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤੀ ਜਾ ਰਹੀ ਬਣਤਰ ਹਾਈਡ੍ਰੋਫਿਲਿਕ ਹੈ ਜਾਂ ਹਾਈਡ੍ਰੋਫੋਬਿਕ। ਇੱਕ ਨੈਗੇਟਿਵ Log P ਮੁੱਲ ਇੱਕ ਹਾਈਡ੍ਰੋਫਿਲਿਕ ਅਣੂ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਦਾ ਅਰਥ ਹੈ ਕਿ ਇਹ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਘੁਲ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਜੈਵਿਕ ਘੋਲਨ ਵਾਲਿਆਂ ਵਿੱਚ ਮਾੜੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਘੁਲ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇੱਕ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਮੁੱਲ ਉਲਟ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ।
ਪ੍ਰਾਪਤ ਨਤੀਜਿਆਂ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ, ਇਹ ਸਿੱਟਾ ਕੱਢਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ ਸਾਰੀਆਂ ਬਣਤਰਾਂ ਹਾਈਡ੍ਰੋਫਿਲਿਕ ਹਨ, ਕਿਉਂਕਿ ਉਹਨਾਂ ਦੇ Log P ਮੁੱਲ (3PVA-(C10)2Na Alg − 1Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 2Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 3Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 4Gly ਅਤੇ 3PVA-(C10)2Na Alg − 5Gly) ਕ੍ਰਮਵਾਰ -3.537, -5.261, -6.342, -7.423 ਅਤੇ -8.504 ਹਨ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਗਲਿਸਰੋਲ ਦਾ Log P ਮੁੱਲ ਸਿਰਫ -1.081 ਹੈ ਅਤੇ 3PVA-(C10)2Na Alg ਸਿਰਫ -3.100 ਹੈ। ਇਸਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤੇ ਜਾ ਰਹੇ ਢਾਂਚੇ ਦੇ ਗੁਣ ਬਦਲ ਜਾਣਗੇ ਕਿਉਂਕਿ ਪਾਣੀ ਦੇ ਅਣੂ ਇਸਦੀ ਬਣਤਰ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।
ਅੰਤ ਵਿੱਚ, ਸਾਰੀਆਂ ਬਣਤਰਾਂ ਦੀ ਧਰੁਵੀਕਰਨਯੋਗਤਾਵਾਂ ਦੀ ਗਣਨਾ PM6 ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਅਰਧ-ਅਨੁਭਵੀ ਵਿਧੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਪਹਿਲਾਂ ਨੋਟ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ ਕਿ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਦੀ ਧਰੁਵੀਕਰਨਯੋਗਤਾ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕਾਰਕਾਂ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਸਭ ਤੋਂ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਕਾਰਕ ਅਧਿਐਨ ਅਧੀਨ ਬਣਤਰ ਦਾ ਆਇਤਨ ਹੈ। 3PVA ਅਤੇ 2NaAlg (ਕਾਰਬਨ ਐਟਮ ਨੰਬਰ 10 ਦੁਆਰਾ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਹੁੰਦਾ ਹੈ) ਵਿਚਕਾਰ ਪਹਿਲੀ ਕਿਸਮ ਦੇ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਸ਼ਾਮਲ ਕਰਨ ਵਾਲੀਆਂ ਸਾਰੀਆਂ ਬਣਤਰਾਂ ਲਈ, ਗਲਿਸਰੋਲ ਦੇ ਜੋੜ ਦੁਆਰਾ ਧਰੁਵੀਕਰਨਯੋਗਤਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। 1, 2, 3, 4 ਅਤੇ 5 ਗਲਿਸਰੋਲ ਇਕਾਈਆਂ ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਕਾਰਨ ਧਰੁਵੀਕਰਨਯੋਗਤਾ 29.690 Å ਤੋਂ 35.076, 40.665, 45.177, 50.239 ਅਤੇ 54.638 Å ਤੱਕ ਵਧ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਇਹ ਪਾਇਆ ਗਿਆ ਕਿ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਧਰੁਵੀਕਰਨਯੋਗਤਾ ਵਾਲਾ ਮਾਡਲ ਅਣੂ 3PVA-(C10)2NaAlg−5Gly ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਸਭ ਤੋਂ ਘੱਟ ਧਰੁਵੀਕਰਨਯੋਗਤਾ ਵਾਲਾ ਮਾਡਲ ਅਣੂ 3PVA-(C10)2NaAlg ਹੈ, ਜੋ ਕਿ 29.690 Å ਹੈ।
QSAR ਵਰਣਨਕਰਤਾਵਾਂ ਦੇ ਮੁਲਾਂਕਣ ਤੋਂ ਪਤਾ ਲੱਗਾ ਕਿ 3PVA-(C10)2NaAlg −5Gly ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਣ ਵਾਲੀ ਬਣਤਰ ਪਹਿਲੇ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਲਈ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਹੈ।
PVA ਟ੍ਰਾਈਮਰ ਅਤੇ NaAlg ਡਾਈਮਰ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਜੇ ਇੰਟਰੈਕਸ਼ਨ ਮੋਡ ਲਈ, ਨਤੀਜੇ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਚਾਰਜ ਪਹਿਲੇ ਇੰਟਰੈਕਸ਼ਨ ਲਈ ਪਿਛਲੇ ਭਾਗ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਚਾਰਜ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹਨ। ਸਾਰੀਆਂ ਬਣਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਜ਼ੀਰੋ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਚਾਰਜ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਉਹ ਸਾਰੇ ਜ਼ਮੀਨੀ ਅਵਸਥਾ ਵਿੱਚ ਹਨ।
ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਸਾਰਣੀ 4 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਟਰਮ 1 Na Alg − 3PVA-ਮਿਡ 1 Na Alg ਦੇ TDM ਮੁੱਲ (PM6 ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਗਿਣੇ ਗਏ) 11.581 Debye ਤੋਂ ਵਧ ਕੇ 15.756, 19.720, 21.756, 22.732, 15.507, ਅਤੇ 15.756 ਹੋ ਗਏ ਜਦੋਂ ਟਰਮ 1 Na Alg − 3PVA-ਮਿਡ 1 Na Alg ਨੇ 1, 2, 3, 4, 5, ਅਤੇ 6 ਯੂਨਿਟਾਂ ਗਲਿਸਰੋਲ ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਕੀਤੀ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਗਲਿਸਰੋਲ ਯੂਨਿਟਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਵਧਣ ਨਾਲ ਕੁੱਲ ਊਰਜਾ ਘਟਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਜਦੋਂ ਟਰਮ 1 Na Alg − 3PVA- ਮਿਡ 1 Na Alg ਗਲਿਸਰੋਲ ਯੂਨਿਟਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਸੰਖਿਆ (1 ਤੋਂ 6) ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਕੁੱਲ ਊਰਜਾ ਕ੍ਰਮਵਾਰ − 996.985, − 1129.013, − 1267.211, − 1321.775, − 1418.964, ਅਤੇ − 1637.432 eV ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਦੂਜੀ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਸੰਭਾਵਨਾ ਲਈ, IP, Log P ਅਤੇ ਧਰੁਵੀਕਰਨਯੋਗਤਾ ਦੀ ਗਣਨਾ ਵੀ ਸਿਧਾਂਤ ਦੇ PM6 ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੇ ਅਣੂ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਦੇ ਤਿੰਨ ਸਭ ਤੋਂ ਸ਼ਕਤੀਸ਼ਾਲੀ ਵਰਣਨਕਾਰਾਂ 'ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕੀਤਾ। 1, 2, 3, 4, 5 ਅਤੇ 6 ਗਲਿਸਰੋਲ ਇਕਾਈਆਂ ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪਾਉਣ ਵਾਲੇ End 1 Na Alg-3PVA-Mid 1 Na Alg ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਣ ਵਾਲੀਆਂ ਬਣਤਰਾਂ ਲਈ, IP −9.385 eV ਤੋਂ −8.946, −8.848, −8.430, −9.537, −7.997 ਅਤੇ −8.900 eV ਤੱਕ ਵਧਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਗਲਿਸਰੋਲ ਨਾਲ End 1 Na Alg-3PVA-Mid 1 Na Alg ਦੇ ਪਲਾਸਟਿਕਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ ਕਾਰਨ ਗਣਨਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ Log P ਮੁੱਲ ਘੱਟ ਸੀ। ਜਿਵੇਂ-ਜਿਵੇਂ ਗਲਿਸਰੋਲ ਦੀ ਮਾਤਰਾ 1 ਤੋਂ 6 ਤੱਕ ਵਧਦੀ ਹੈ, ਇਸਦੇ ਮੁੱਲ -3.643 ਦੀ ਬਜਾਏ -5.334, -6.415, -7.496, -9.096, -9.861 ਅਤੇ -10.53 ਬਣ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਅੰਤ ਵਿੱਚ, ਧਰੁਵੀਕਰਨਯੋਗਤਾ ਡੇਟਾ ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ ਗਲਿਸਰੋਲ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਵਧਾਉਣ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਟਰਮ 1 Na Alg- 3PVA- ਮਿਡ 1 Na Alg ਦੀ ਧਰੁਵੀਕਰਨਯੋਗਤਾ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ ਹੋਇਆ। ਮਾਡਲ ਅਣੂ ਟਰਮ 1 Na Alg- 3PVA- ਮਿਡ 1 Na Alg ਦੀ ਧਰੁਵੀਕਰਨਯੋਗਤਾ 6 ਗਲਿਸਰੋਲ ਇਕਾਈਆਂ ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਤੋਂ ਬਾਅਦ 31.703 Å ਤੋਂ 63.198 Å ਹੋ ਗਈ। ਇਹ ਧਿਆਨ ਦੇਣਾ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ ਕਿ ਦੂਜੀ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਸੰਭਾਵਨਾ ਵਿੱਚ ਗਲਿਸਰੋਲ ਇਕਾਈਆਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਵਧਾਉਣਾ ਇਹ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਵੱਡੀ ਗਿਣਤੀ ਵਿੱਚ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਅਤੇ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਬਣਤਰ ਦੇ ਬਾਵਜੂਦ, ਗਲਿਸਰੋਲ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਵਾਧੇ ਨਾਲ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਅਜੇ ਵੀ ਬਿਹਤਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਇਹ ਕਿਹਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ ਉਪਲਬਧ PVA/Na Alg/glycerin ਮਾਡਲ ਅੰਸ਼ਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਲਿਥੀਅਮ-ਆਇਨ ਬੈਟਰੀਆਂ ਨੂੰ ਬਦਲ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਹੋਰ ਖੋਜ ਅਤੇ ਵਿਕਾਸ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ।
ਕਿਸੇ ਸਤ੍ਹਾ ਦੀ ਸੋਖਣ ਵਾਲੀ ਸਮਰੱਥਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਣ ਅਤੇ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਵਿਲੱਖਣ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ ਕਰਨ ਲਈ ਕਿਸੇ ਵੀ ਦੋ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਮੌਜੂਦ ਬੰਧਨ ਦੀ ਕਿਸਮ, ਅੰਤਰ-ਆਣੂ ਅਤੇ ਅੰਦਰੂਨੀ ਅਣੂ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਦੀ ਗੁੰਝਲਤਾ, ਅਤੇ ਸਤ੍ਹਾ ਅਤੇ ਸੋਖਣ ਵਾਲੇ ਦੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਘਣਤਾ ਵੰਡ ਦਾ ਗਿਆਨ ਹੋਣਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ। QTAIM ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਵਿੱਚ ਬੰਧਨ ਦੀ ਤਾਕਤ ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ ਕਰਨ ਲਈ ਇੰਟਰੈਕਟ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਬਾਂਡ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਬਿੰਦੂ (BCP) 'ਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਘਣਤਾ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ। ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਚਾਰਜ ਘਣਤਾ ਜਿੰਨੀ ਉੱਚੀ ਹੋਵੇਗੀ, ਸਹਿ-ਸੰਯੋਜਕ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਓਨਾ ਹੀ ਸਥਿਰ ਹੋਵੇਗਾ ਅਤੇ, ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਇਹਨਾਂ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਬਿੰਦੂਆਂ 'ਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਘਣਤਾ ਓਨੀ ਹੀ ਉੱਚ ਹੋਵੇਗੀ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਜੇਕਰ ਕੁੱਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਊਰਜਾ ਘਣਤਾ (H(r)) ਅਤੇ ਲੈਪਲੇਸ ਚਾਰਜ ਘਣਤਾ (∇2ρ(r)) ਦੋਵੇਂ 0 ਤੋਂ ਘੱਟ ਹਨ, ਤਾਂ ਇਹ ਸਹਿ-ਸੰਯੋਜਕ (ਆਮ) ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਦੂਜੇ ਪਾਸੇ, ਜਦੋਂ ∇2ρ(r) ਅਤੇ H(r) 0.54 ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਤਾਂ ਇਹ ਕਮਜ਼ੋਰ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬਾਂਡ, ਵੈਨ ਡੇਰ ਵਾਲਸ ਬਲਾਂ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਸਟੈਟਿਕ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਵਰਗੇ ਗੈਰ-ਸਹਿ-ਸੰਯੋਜਕ (ਬੰਦ ਸ਼ੈੱਲ) ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। QTAIM ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਨੇ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤੇ ਢਾਂਚੇ ਵਿੱਚ ਗੈਰ-ਸਹਿ-ਸਹਿ-ਸੰਯੋਜਕ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਤੀ ਦਾ ਖੁਲਾਸਾ ਕੀਤਾ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 7 ਅਤੇ 8 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ, 3PVA − 2Na Alg ਅਤੇ ਟਰਮ 1 Na Alg − 3PVA – ਮਿਡ 1 Na Alg ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਮਾਡਲ ਅਣੂਆਂ ਨੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਗਲਾਈਸੀਨ ਇਕਾਈਆਂ ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪਾਉਣ ਵਾਲੇ ਅਣੂਆਂ ਨਾਲੋਂ ਉੱਚ ਸਥਿਰਤਾ ਦਿਖਾਈ। ਇਹ ਇਸ ਲਈ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਕਈ ਗੈਰ-ਸਹਿ-ਸੰਯੋਜਕ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਜੋ ਅਲਜੀਨੇਟ ਢਾਂਚੇ ਵਿੱਚ ਵਧੇਰੇ ਪ੍ਰਚਲਿਤ ਹਨ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਸਟੈਟਿਕ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਅਤੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬਾਂਡ ਐਲਜੀਨੇਟ ਨੂੰ ਕੰਪੋਜ਼ਿਟ ਨੂੰ ਸਥਿਰ ਕਰਨ ਦੇ ਯੋਗ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਸਾਡੇ ਨਤੀਜੇ 3PVA − 2Na Alg ਅਤੇ ਟਰਮ 1 Na Alg − 3PVA – ਮਿਡ 1 Na Alg ਮਾਡਲ ਅਣੂਆਂ ਅਤੇ ਗਲਾਈਸੀਨ ਵਿਚਕਾਰ ਗੈਰ-ਸਹਿ-ਸੰਯੋਜਕ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੀ ਮਹੱਤਤਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ ਗਲਾਈਸੀਨ ਕੰਪੋਜ਼ਿਟ ਦੇ ਸਮੁੱਚੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਵਾਤਾਵਰਣ ਨੂੰ ਸੋਧਣ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾਉਂਦਾ ਹੈ।
ਮਾਡਲ ਅਣੂ 3PVA − 2NaAlg ਦਾ QTAIM ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਜੋ (a) 0 Gly, (b) 1 Gly, (c) 2 Gly, (d) 3 Gly, (e) 4 Gly, ਅਤੇ (f) 5Gly ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪਾਉਂਦਾ ਹੈ।