nature.com ত যোৱাৰ বাবে ধন্যবাদ। আপুনি ব্যৱহাৰ কৰা ব্ৰাউজাৰ সংস্কৰণৰ CSS সমৰ্থন সীমিত। সৰ্বোত্তম অভিজ্ঞতাৰ বাবে, আমি শেহতীয়া ব্ৰাউজাৰ সংস্কৰণ ব্যৱহাৰ কৰাৰ পৰামৰ্শ দিওঁ (বা Internet Explorer ত সামঞ্জস্যতা ধৰণ বন্ধ কৰক)। ইয়াৰ উপৰিও, অবিৰত সমৰ্থন সুনিশ্চিত কৰিবলে, এই চাইটে শৈলী বা জাভাস্ক্রিপ্ট অন্তৰ্ভুক্ত নকৰে।
প্ৰচুৰ পৰিমাণৰ ছডিয়াম সম্পদৰ বাবে ছডিয়াম-আয়ন বেটাৰীয়ে (এন আই বি) বিদ্যুৎ ৰাসায়নিক শক্তি সংৰক্ষণৰ বাবে এক আশাব্যঞ্জক বিকল্প সমাধানৰ প্ৰতিনিধিত্ব কৰে। বৰ্তমান এন আই বি প্ৰযুক্তিৰ বিকাশৰ মূল বাধা হৈছে দীৰ্ঘদিনলৈ ছডিয়াম আয়ন উলটিব পৰাকৈ সংৰক্ষণ/মুক্ত কৰিব পৰা ইলেক্ট্ৰ’ড পদাৰ্থৰ অভাৱ। গতিকে এই অধ্যয়নৰ লক্ষ্য হৈছে এন আই বি ইলেক্ট্ৰ’ড পদাৰ্থ হিচাপে পলিভিনাইল এলক’হল (পিভিএ) আৰু ছডিয়াম এলজিনেট (NaAlg) মিশ্ৰণৰ ওপৰত গ্লিচাৰল সংযোজনৰ প্ৰভাৱৰ ওপৰত তাত্ত্বিকভাৱে অনুসন্ধান কৰা। এই অধ্যয়নত পিভিএ, ছডিয়াম এলজিনেট, আৰু গ্লিচাৰল মিশ্ৰণৰ ওপৰত ভিত্তি কৰি পলিমাৰ ইলেক্ট্ৰ'লাইটৰ ইলেক্ট্ৰনিক, তাপীয় আৰু পৰিমাণগত গঠন-ক্ৰিয়াকলাপ সম্পৰ্ক (QSAR) বৰ্ণনাকাৰীৰ ওপৰত গুৰুত্ব আৰোপ কৰা হৈছে। এই ধৰ্মসমূহৰ অনুসন্ধান অৰ্ধ-অনুভৱগত পদ্ধতি আৰু ঘনত্ব কাৰ্য্যকৰী তত্ত্ব (DFT) ব্যৱহাৰ কৰি কৰা হয়। যিহেতু গাঁথনিগত বিশ্লেষণে পিভিএ/এলজিনেট আৰু গ্লিচাৰলৰ মাজৰ পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ সবিশেষ উন্মোচন কৰিছিল, গতিকে বেণ্ড গেপ শক্তি (Eg) অনুসন্ধান কৰা হৈছিল। ফলাফলত দেখা গৈছে যে গ্লিচাৰল যোগ কৰিলে Eg মান ০.২৮১৪ eV লৈ হ্ৰাস পায়। আণৱিক ইলেক্ট্ৰষ্টেটিক পটেনচিয়েল পৃষ্ঠ (MESP) য়ে সমগ্ৰ ইলেক্ট্ৰ’লাইট ব্যৱস্থাটোত ইলেক্ট্ৰন সমৃদ্ধ আৰু ইলেক্ট্ৰন-দুৰ্বল অঞ্চল আৰু আণৱিক আধানৰ বিতৰণ দেখুৱাইছে। অধ্যয়ন কৰা তাপীয় পৰিমাপসমূহৰ ভিতৰত এনথালপি (H), এণ্ট্ৰপি (ΔS), তাপ ক্ষমতা (Cp), গিবছ মুক্ত শক্তি (G) আৰু গঠনৰ তাপ আদি অন্তৰ্ভুক্ত। ইয়াৰ উপৰিও এই অধ্যয়নত কেইবাটাও পৰিমাণগত গঠন-ক্ৰিয়াকলাপ সম্পৰ্ক (QSAR) বৰ্ণনাকাৰী যেনে মুঠ ডাইপোল ক্ষমতা (TDM), মুঠ শক্তি (E), আয়নীয়কৰণ বিভৱ (IP), Log P আৰু মেৰুকৰণ ক্ষমতাৰ অনুসন্ধান কৰা হৈছিল। ফলাফলত দেখা গ’ল যে উষ্ণতা আৰু গ্লিচাৰলৰ পৰিমাণ বৃদ্ধিৰ লগে লগে H, ΔS, Cp, G আৰু TDM বৃদ্ধি পায়। ইফালে গঠন, আই পি আৰু ইৰ তাপ হ্ৰাস পাইছিল, যাৰ ফলত বিক্ৰিয়াশীলতা আৰু মেৰুকৰণ ক্ষমতা উন্নত হৈছিল। ইয়াৰ উপৰিও গ্লিচাৰল যোগ কৰি কোষৰ ভল্টেজ ২.৪৮৮ ভিলৈ বৃদ্ধি পায়।খৰচ-বহুল পিভিএ/এনএ এলজি গ্লিচাৰল ভিত্তিক ইলেক্ট্ৰলাইটৰ ভিত্তিত ডিএফটি আৰু পিএম৬ গণনাই দেখুৱাইছে যে ইয়াৰ বহুকাৰ্য্যকৰীতাৰ বাবে ইহঁতে লিথিয়াম-আয়ন বেটাৰীৰ আংশিকভাৱে সলনি কৰিব পাৰে, কিন্তু ইয়াৰ অধিক উন্নতি আৰু গৱেষণাৰ প্ৰয়োজন।
যদিও লিথিয়াম-আয়ন বেটাৰী (LIB) বহুলভাৱে ব্যৱহাৰ কৰা হয়, ইয়াৰ কম চক্ৰৰ আয়ুস, উচ্চ খৰচ আৰু সুৰক্ষাৰ চিন্তাৰ বাবে ইয়াৰ প্ৰয়োগে বহুতো সীমাবদ্ধতাৰ সন্মুখীন হয়। ছডিয়াম-আয়ন বেটাৰী (SIB) ছডিয়াম মৌলৰ ব্যাপক উপলব্ধতা, কম খৰচ আৰু অবিষাক্ততাৰ বাবে এলআইবিৰ বিকল্প হিচাপে পৰিগণিত হ'ব পাৰে। ছডিয়াম-আয়ন বেটাৰী (SIB) বিদ্যুৎ ৰাসায়নিক যন্ত্ৰৰ বাবে ক্ৰমান্বয়ে গুৰুত্বপূৰ্ণ শক্তি সংৰক্ষণ ব্যৱস্থাত পৰিণত হৈছে1। ছডিয়াম-আয়ন বেটাৰীয়ে আয়ন পৰিবহণ আৰু বৈদ্যুতিক প্ৰবাহ উৎপন্ন কৰিবলৈ ইলেক্ট্ৰ'লাইটৰ ওপৰত বহু পৰিমাণে নিৰ্ভৰ কৰে2,3। তৰল বিদ্যুৎ বিশ্লেষক প্ৰধানকৈ ধাতুৰ লৱণ আৰু জৈৱিক দ্রাৱকৰে গঠিত। ব্যৱহাৰিক প্ৰয়োগৰ বাবে তৰল ইলেক্ট্ৰ'লাইটৰ সুৰক্ষাৰ বিষয়ে সযতনে বিবেচনা কৰাৰ প্ৰয়োজন হয়, বিশেষকৈ যেতিয়া বেটাৰীটো তাপীয় বা বৈদ্যুতিক চাপৰ সন্মুখীন হয়4।
ছডিয়াম-আয়ন বেটাৰী (SIB) সমূহে অদূৰ ভৱিষ্যতে লিথিয়াম-আয়ন বেটাৰীৰ ঠাই ল’ব বুলি আশা কৰা হৈছে কাৰণ ইয়াৰ প্ৰচুৰ সাগৰীয় মজুত, অবিষাক্ততা আৰু কম সামগ্ৰীৰ খৰচ। নেন’পদাৰ্থৰ সংশ্লেষণে তথ্য সংৰক্ষণ, ইলেক্ট্ৰনিক আৰু অপটিকেল ডিভাইচৰ বিকাশ ত্বৰান্বিত কৰিছে। ছডিয়াম-আয়ন বেটাৰীত বিভিন্ন নেন'গাঁথনি (যেনে, ধাতুৰ অক্সাইড, গ্ৰেফিন, নেন'টিউব, আৰু ফুলেৰিন)ৰ প্ৰয়োগ প্ৰদৰ্শন কৰা হৈছে। ছডিয়াম-আয়ন বেটাৰীৰ বাবে পলিমাৰকে ধৰি এনোড পদাৰ্থৰ বিকাশৰ ওপৰত গৱেষণাই গুৰুত্ব আৰোপ কৰিছে কাৰণ ইয়াৰ বহুমুখীতা আৰু পৰিৱেশ অনুকূলতা। ৰিচাৰ্জযোগ্য পলিমাৰ বেটাৰীৰ ক্ষেত্ৰত গৱেষণাৰ আগ্ৰহ নিঃসন্দেহে বৃদ্ধি পাব। অনন্য গঠন আৰু ধৰ্ম থকা নতুন পলিমাৰ ইলেক্ট্ৰ’ড পদাৰ্থই পৰিৱেশ অনুকূল শক্তি সংৰক্ষণ প্ৰযুক্তিৰ পথ প্ৰশস্ত কৰাৰ সম্ভাৱনা আছে। যদিও ছডিয়াম-আয়ন বেটাৰীত ব্যৱহাৰৰ বাবে বিভিন্ন পলিমাৰ ইলেক্ট্ৰ’ড পদাৰ্থৰ সন্ধান কৰা হৈছে, এই ক্ষেত্ৰখন এতিয়াও প্ৰাৰম্ভিক পৰ্যায়ত আছে। ছডিয়াম-আয়ন বেটাৰীৰ বাবে বিভিন্ন গাঁথনিগত বিন্যাসৰ অধিক পলিমাৰ পদাৰ্থ অন্বেষণ কৰিব লাগিব। পলিমাৰ ইলেক্ট্ৰ’ড পদাৰ্থত ছডিয়াম আয়নৰ সংৰক্ষণ ব্যৱস্থাৰ বিষয়ে আমাৰ বৰ্তমানৰ জ্ঞানৰ ভিত্তিত অনুমান কৰিব পাৰি যে সংযুক্ত ব্যৱস্থাত থকা কাৰ্বনাইল গোট, মুক্ত মূলক আৰু হেটেৰ’এটমে ছডিয়াম আয়নৰ সৈতে পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ বাবে সক্ৰিয় স্থান হিচাপে কাম কৰিব পাৰে। গতিকে এই সক্ৰিয় স্থানসমূহৰ উচ্চ ঘনত্বৰ নতুন পলিমাৰ প্ৰস্তুত কৰাটো অতি জৰুৰী। জেল পলিমাৰ ইলেক্ট্ৰ'লাইট (GPE) হৈছে এটা বিকল্প প্ৰযুক্তি যিয়ে বেটাৰীৰ নিৰ্ভৰযোগ্যতা, আয়ন পৰিবাহীতা, কোনো লিকেজ নহয়, উচ্চ নমনীয়তা, আৰু ভাল পৰিৱেশন উন্নত কৰে12।
পলিমাৰ মেট্ৰিচত পিভিএ আৰু পলিইথাইলিন অক্সাইড (PEO)13 আদি পদাৰ্থ অন্তৰ্ভুক্ত কৰা হয়। জেল পাৰ্মিবল পলিমাৰ (GPE)-এ পলিমাৰ মেট্ৰিক্সত থকা তৰল ইলেক্ট্ৰ'লাইটক স্থিৰ কৰি ৰাখে, যিয়ে বাণিজ্যিক বিভাজকৰ তুলনাত লিকেজৰ আশংকা হ্ৰাস কৰে14। পিভিএ হৈছে এটা কৃত্ৰিম জৈৱ-বিঘ্নিত পলিমাৰ। ইয়াৰ পাৰ্মিটিভিটি বেছি, ই সস্তা আৰু বিষাক্ত নহয়। এই পদাৰ্থটোৰ ফিল্ম গঠনকাৰী গুণ, ৰাসায়নিক স্থিৰতা আৰু আঠাযুক্ত হোৱাৰ বাবে জনাজাত। ইয়াৰ কাৰ্য্যকৰী (OH) গোট আৰু উচ্চ ক্ৰছ-লিংকিং সম্ভাৱ্য ঘনত্বও থাকে15,16,17। মেট্ৰিক্সৰ স্ফটিকীয়তা হ্ৰাস আৰু শৃংখলৰ নমনীয়তা বৃদ্ধি কৰিবলৈ পিভিএ-ভিত্তিক পলিমাৰ ইলেক্ট্ৰলাইটৰ পৰিবাহীতা উন্নত কৰিবলৈ পলিমাৰ মিশ্ৰণ, প্লাষ্টিচাইজাৰ সংযোজন, কম্পোজিট সংযোজন আৰু স্থানীয়ভাৱে পলিমাৰাইজেচন কৌশল ব্যৱহাৰ কৰা হৈছে।18,19,20।
ঔদ্যোগিক প্ৰয়োগৰ বাবে পলিমেৰিক পদাৰ্থ বিকশিত কৰাৰ বাবে মিশ্ৰণ এটা গুৰুত্বপূৰ্ণ পদ্ধতি। পলিমাৰ মিশ্ৰণ প্ৰায়ে ব্যৱহাৰ কৰা হয়: (১) ঔদ্যোগিক প্ৰয়োগত প্ৰাকৃতিক পলিমাৰৰ প্ৰক্ৰিয়াকৰণ ধৰ্ম উন্নত কৰা; (২) জৈৱ-বিঘ্নিত পদাৰ্থৰ ৰাসায়নিক, ভৌতিক আৰু যান্ত্ৰিক ধৰ্ম উন্নত কৰা; আৰু (৩) খাদ্য পেকেজিং উদ্যোগত নতুন সামগ্ৰীৰ দ্ৰুতগতিত পৰিৱৰ্তিত চাহিদাৰ সৈতে খাপ খাব লাগে। ক'পলিমাৰাইজেচনৰ দৰে নহয়, পলিমাৰ মিশ্ৰণ হৈছে কম খৰচী প্ৰক্ৰিয়া যিয়ে আকাংক্ষিত ধৰ্ম লাভ কৰিবলৈ জটিল ৰাসায়নিক প্ৰক্ৰিয়াৰ পৰিৱৰ্তে সৰল ভৌতিক প্ৰক্ৰিয়া ব্যৱহাৰ কৰে21। সমপলিমাৰ গঠন কৰিবলৈ বিভিন্ন পলিমাৰে ডাইপোল-ডাইপোল বল, হাইড্ৰজেন বান্ধনি বা আধান-স্থানান্তৰ কমপ্লেক্সৰ জৰিয়তে পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়া কৰিব পাৰে22,23। প্ৰাকৃতিক আৰু কৃত্ৰিম পলিমাৰৰ পৰা তৈয়াৰী মিশ্ৰণে উৎকৃষ্ট যান্ত্ৰিক ধৰ্মৰ সৈতে ভাল জৈৱ সামঞ্জস্যতাক সংযুক্ত কৰিব পাৰে, কম উৎপাদন খৰচত এটা উচ্চমানৰ পদাৰ্থ সৃষ্টি কৰিব পাৰে24,25। সেয়েহে কৃত্ৰিম আৰু প্ৰাকৃতিক পলিমাৰ মিহলাই জৈৱ-প্ৰাসংগিক পলিমেৰিক পদাৰ্থ সৃষ্টিৰ ক্ষেত্ৰত যথেষ্ট আগ্ৰহ দেখা গৈছে। পিভিএক ছডিয়াম এলজিনেট (NaAlg), চেলুল’জ, চাইট’জেন আৰু ষ্টাৰচৰ সৈতে সংযুক্ত কৰিব পাৰি26।
ছডিয়াম এলজিনেট হৈছে সাগৰীয় বাদামী শেলাইৰ পৰা আহৰণ কৰা প্ৰাকৃতিক পলিমাৰ আৰু এনিয়নিক পলিচেকাৰাইড। ছডিয়াম এলজিনেটত β-(1-4)-সংযুক্ত D-মেনুৰনিক এচিড (M) আৰু α-(1-4)-সংযুক্ত L-গুলুৰনিক এচিড (G) থাকে যিবোৰ সমপলিমেৰিক ৰূপত (পলি-M আৰু পলি-G) আৰু হেটেৰ'পলিমেৰিক ব্লক (MG বা GM)ত সংগঠিত হয়27। এম আৰু জি ব্লকৰ পৰিমাণ আৰু আপেক্ষিক অনুপাতে এলজিনেটৰ ৰাসায়নিক আৰু ভৌতিক ধৰ্মৰ ওপৰত যথেষ্ট প্ৰভাৱ পেলায়28,29। ছডিয়াম এলজিনেটৰ জৈৱ-বিঘ্নিত ক্ষমতা, জৈৱ-সামঞ্জস্যতা, কম খৰচ, ভাল ফিল্ম গঠনকাৰী গুণ আৰু অবিষাক্ততাৰ বাবে ইয়াৰ বহুল ব্যৱহাৰ আৰু অধ্যয়ন কৰা হয়। কিন্তু এলজিনেট শৃংখলত বৃহৎ সংখ্যক মুক্ত হাইড্ৰক্সিল (OH) আৰু কাৰ্বক্সিলেট (COO) গোটে এলজিনেটক অতি হাইড্ৰ’ফিলিক কৰি তোলে। কিন্তু এলজিনেটৰ ভংগুৰতা আৰু কঠিনতাৰ বাবে ইয়াৰ যান্ত্ৰিক গুণ দুৰ্বল। গতিকে এলজিনেটক অন্যান্য কৃত্ৰিম পদাৰ্থৰ সৈতে মিহলাই পানীৰ সংবেদনশীলতা আৰু যান্ত্ৰিক ধৰ্ম উন্নত কৰিব পাৰি30,31।
নতুন ইলেক্ট্ৰ'ড সামগ্ৰী ডিজাইন কৰাৰ আগতে নতুন সামগ্ৰীৰ নিৰ্মাণ সম্ভাৱনীয়তা মূল্যায়ন কৰিবলৈ প্ৰায়ে ডি এফ টি গণনা ব্যৱহাৰ কৰা হয়। ইয়াৰ উপৰিও বিজ্ঞানীসকলে পৰীক্ষামূলক ফলাফল নিশ্চিত আৰু ভৱিষ্যদ্বাণী কৰিবলৈ, সময় ৰাহি কৰিবলৈ, ৰাসায়নিক আৱৰ্জনা হ্ৰাস কৰিবলৈ আৰু পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ আচৰণৰ ভৱিষ্যদ্বাণী কৰিবলৈ আণৱিক আৰ্হি ব্যৱহাৰ কৰে32। আণৱিক মডেলিং পদাৰ্থ বিজ্ঞান, নেন'পদাৰ্থ, গণনামূলক ৰসায়ন, আৰু ঔষধ আৱিষ্কাৰকে ধৰি বহু ক্ষেত্ৰত বিজ্ঞানৰ এক শক্তিশালী আৰু গুৰুত্বপূৰ্ণ শাখাত পৰিণত হৈছে33,34। মডেলিং প্ৰগ্ৰেম ব্যৱহাৰ কৰি বিজ্ঞানীসকলে শক্তি (গঠনৰ তাপ, আয়নীয়কৰণ বিভৱ, সক্ৰিয়কৰণ শক্তি আদি) আৰু জ্যামিতি (বন্ধন কোণ, বন্ধনৰ দৈৰ্ঘ্য আৰু টৰ্চন কোণ)কে ধৰি আণৱিক তথ্য প্ৰত্যক্ষভাৱে লাভ কৰিব পাৰে35। ইয়াৰ উপৰিও ইলেক্ট্ৰনিক ধৰ্ম (আধান, HOMO আৰু LUMO বেণ্ড ফাঁক শক্তি, ইলেক্ট্ৰন আত্মীয়তা), বৰ্ণালী ধৰ্ম (বৈশিষ্ট্যপূৰ্ণ কম্পন ধৰণ আৰু তীব্ৰতা যেনে FTIR বৰ্ণালী), আৰু বাল্ক ধৰ্ম (আয়তন, প্ৰসাৰণ, আঠালতীয়াতা, মডুলাছ আদি)36 গণনা কৰিব পাৰি।
LiNiPO4 এ ইয়াৰ উচ্চ শক্তি ঘনত্ব (প্ৰায় ৫.১ ভিৰ কাম কৰা ভল্টেজ)ৰ বাবে লিথিয়াম-আয়ন বেটাৰী ধনাত্মক ইলেক্ট্ৰ'ড পদাৰ্থৰ সৈতে প্ৰতিযোগিতাত সম্ভাৱ্য সুবিধা দেখুৱায়। উচ্চ ভল্টেজ অঞ্চলত LiNiPO4 ৰ সুবিধা সম্পূৰ্ণৰূপে লাভ কৰিবলৈ হ'লে কাম কৰা ভল্টেজ কম কৰিব লাগিব কাৰণ বৰ্তমান বিকশিত উচ্চ ভল্টেজ ইলেক্ট্ৰ'লাইট ৪.৮ ভিৰ তলৰ ভল্টেজতহে তুলনামূলকভাৱে সুস্থিৰ হৈ থাকিব পাৰে। তেখেতে LiNiPO4 ৰ Ni স্থানত থকা সকলো 3d, 4d আৰু 5d পৰিৱৰ্তন ধাতুৰ ডপিং অনুসন্ধান কৰিছিল, উৎকৃষ্ট বিদ্যুৎ ৰাসায়নিক কাৰ্য্যক্ষমতাৰ সৈতে ডপিং আৰ্হি নিৰ্বাচন কৰিছিল আৰু ইয়াৰ বিদ্যুৎ ৰাসায়নিক কাৰ্য্যক্ষমতাৰ আপেক্ষিক স্থিৰতা বজাই ৰাখি LiNiPO4 ৰ কৰ্ম ভল্টেজ সামঞ্জস্য কৰিছিল। তেওঁলোকে পোৱা আটাইতকৈ কম কামৰ ভল্টেজ ক্ৰমে Ti, Nb, আৰু Ta-ডপ কৰা LiNiPO4 ৰ বাবে আছিল ৪.২১, ৩.৭৬ আৰু ৩.৫০৩৭।
গতিকে এই অধ্যয়নৰ লক্ষ্য হৈছে ৰিচাৰ্জযোগ্য আয়ন-আয়ন বেটাৰীত ইয়াৰ প্ৰয়োগৰ বাবে কোৱাণ্টাম যান্ত্ৰিক গণনা ব্যৱহাৰ কৰি পিভিএ/NaAlg ব্যৱস্থাৰ ইলেক্ট্ৰনিক ধৰ্ম, QSAR বৰ্ণনাকাৰী আৰু তাপীয় ধৰ্মৰ ওপৰত প্লাষ্টিচাইজাৰ হিচাপে গ্লিচাৰলৰ প্ৰভাৱৰ তাত্ত্বিকভাৱে অনুসন্ধান কৰা। পিভিএ/NaAlg মডেল আৰু গ্লিচাৰলৰ মাজৰ আণৱিক পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াসমূহ বেডাৰৰ কোৱাণ্টাম এটমিক থিয়ৰী অৱ অণু (QTAIM) ব্যৱহাৰ কৰি বিশ্লেষণ কৰা হৈছিল।
NaAlg আৰু তাৰ পিছত গ্লিচাৰলৰ সৈতে PVA ৰ পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াক প্ৰতিনিধিত্ব কৰা এটা অণুৰ আৰ্হি DFT ব্যৱহাৰ কৰি অনুকূল কৰা হৈছিল। ইজিপ্তৰ কায়ৰোৰ ৰাষ্ট্ৰীয় গৱেষণা কেন্দ্ৰৰ বৰ্ণালীবিজ্ঞান বিভাগৰ গাউছিয়ান ০৯৩৮ চফট্ ৱেৰ ব্যৱহাৰ কৰি এই মডেলটো গণনা কৰা হৈছিল। মডেলসমূহক B3LYP/6-311G(d, p) স্তৰত DFT ব্যৱহাৰ কৰি অনুকূল কৰা হৈছিল39,40,41,42। অধ্যয়ন কৰা আৰ্হিসমূহৰ মাজৰ পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়া পৰীক্ষা কৰিবলৈ একে স্তৰৰ তত্ত্বত কৰা কম্পাঙ্ক অধ্যয়নে অনুকূলিত জ্যামিতিৰ স্থিৰতা প্ৰদৰ্শন কৰে। মূল্যায়ন কৰা সকলো কম্পাঙ্কৰ মাজত ঋণাত্মক কম্পাঙ্কৰ অনুপস্থিতিয়ে সম্ভাৱ্য শক্তিৰ পৃষ্ঠত প্ৰকৃত ধনাত্মক নূন্যতমত অনুমান কৰা গঠনটোক উজ্জ্বল কৰি তোলে। ভৌতিক প্ৰাচল যেনে TDM, HOMO/LUMO বেণ্ড গেপ শক্তি আৰু MESP তত্ত্বৰ একেটা কোৱাণ্টাম যান্ত্ৰিক স্তৰতে গণনা কৰা হৈছিল। ইয়াৰ উপৰিও কিছুমান তাপীয় পৰিমাপ যেনে গঠনৰ চূড়ান্ত তাপ, মুক্ত শক্তি, এণ্ট্ৰপি, এনথালপি আৰু তাপ ক্ষমতা সূচী ১ত দিয়া সূত্ৰ ব্যৱহাৰ কৰি গণনা কৰা হৈছিল। অধ্যয়ন কৰা আৰ্হিসমূহক অণুত পৰমাণুৰ কোৱাণ্টাম তত্ত্ব (QTAIM) বিশ্লেষণৰ অধীনত কৰা হৈছিল যাতে অধ্যয়ন কৰা গঠনসমূহৰ পৃষ্ঠত ঘটা পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়া চিনাক্ত কৰিব পৰা যায়। এই গণনাসমূহ গাউছিয়ান ০৯ চফট্ ৱেৰ ক’ডত “output=wfn” কমাণ্ড ব্যৱহাৰ কৰি কৰা হৈছিল আৰু তাৰ পিছত এভোগাড্ৰ’ চফট্ ৱেৰ ক’ড43 ব্যৱহাৰ কৰি দৃশ্যমান কৰা হৈছিল।
য’ত E হৈছে আভ্যন্তৰীণ শক্তি, P হৈছে চাপ, V হৈছে আয়তন, Q হৈছে ব্যৱস্থাটো আৰু ইয়াৰ পৰিৱেশৰ মাজৰ তাপ বিনিময়, T হৈছে উষ্ণতা, ΔH হৈছে এনথালপি পৰিৱৰ্তন, ΔG হৈছে মুক্ত শক্তিৰ পৰিৱৰ্তন, ΔS হৈছে এণ্ট্ৰপি পৰিৱৰ্তন, a আৰু b হৈছে কম্পনৰ প্ৰাচল, q হৈছে পাৰমাণৱিক আধান আৰু C হৈছে পাৰমাণৱিক ইলেক্ট্ৰন ঘনত্ব44,45। শেষত একেবোৰ গঠনক অনুকূল কৰি ইজিপ্তৰ কায়ৰোৰ ৰাষ্ট্ৰীয় গৱেষণা কেন্দ্ৰৰ স্পেকট্ৰস্কপি বিভাগত SCIGRESS চফট্ ৱেৰ ক’ড46 ব্যৱহাৰ কৰি PM6 স্তৰত QSAR প্ৰাচলসমূহ গণনা কৰা হৈছিল।
আমাৰ পূৰ্বৰ কামত47, আমি দুটা NaAlg এককৰ সৈতে তিনিটা পিভিএ এককৰ পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ বৰ্ণনা কৰা আটাইতকৈ সম্ভাৱ্য আৰ্হিটোৰ মূল্যায়ন কৰিছিলো, য’ত গ্লিচাৰলে প্লাষ্টিচাইজাৰ হিচাপে কাম কৰিছিল। ওপৰত উল্লেখ কৰা অনুসৰি পিভিএ আৰু নাএলজিৰ পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ দুটা সম্ভাৱনা আছে। 3PVA-2Na Alg (কাৰ্বন নম্বৰ 10 ৰ ওপৰত ভিত্তি কৰি) আৰু টাৰ্ম 1Na Alg-3PVA-Mid 1Na Alg বুলি চিহ্নিত কৰা এই মডেল দুটাৰ শক্তিৰ ব্যৱধানৰ মান48 বিবেচিত অন্যান্য গঠনৰ তুলনাত আটাইতকৈ কম। গতিকে PVA/Na Alg মিশ্ৰণ পলিমাৰৰ আটাইতকৈ সম্ভাৱ্য মডেলৰ ওপৰত Gly সংযোজনৰ প্ৰভাৱ পিছৰ দুটা গঠন ব্যৱহাৰ কৰি অনুসন্ধান কৰা হৈছিল: 3PVA-(C10)2Na Alg (সৰলতাৰ বাবে 3PVA-2Na Alg বুলি কোৱা হয়) আৰু Term 1 Na Alg − 3PVA-Mid 1 Na Alg। সাহিত্য অনুসৰি পিভিএ, NaAlg আৰু গ্লিচাৰলে হাইড্ৰক্সিল কাৰ্য্যকৰী গোটৰ মাজত কেৱল দুৰ্বল হাইড্ৰজেন বান্ধোনহে গঠন কৰিব পাৰে। যিহেতু পিভিএ ট্ৰাইমাৰ আৰু NaAlg আৰু গ্লিচাৰল ডাইমাৰ দুয়োটাতে কেইবাটাও OH গোট থাকে, গতিকে OH গোটৰ এটাৰ জৰিয়তে সংস্পৰ্শ উপলব্ধি কৰিব পাৰি। চিত্ৰ ১ত মডেল গ্লিচাৰল অণু আৰু মডেল অণু 3PVA-2Na Algৰ মাজৰ পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়া দেখুওৱা হৈছে আৰু চিত্ৰ ২ত মডেল অণু Term 1Na Alg-3PVA-Mid 1Na Alg আৰু গ্লিচাৰলৰ বিভিন্ন ঘনত্বৰ মাজৰ পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ নিৰ্মিত মডেল দেখুওৱা হৈছে।
অনুকূলিত গঠন: (ক) Gly আৰু 3PVA − 2Na Alg এ (b) 1 Gly, (c) 2 Gly, (d) 3 Gly, (e) 4 Gly, আৰু (f) 5 Gly ৰ সৈতে ক্ৰিয়া কৰে।
1Na Alg- 3PVA –Mid 1Na Alg ৰ অনুকূলিত গঠন (a) 1 Gly, (b) 2 Gly, (c) 3 Gly, (d) 4 Gly, (e) 5 Gly, আৰু (f) 6 Gly ৰ সৈতে পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়া কৰা।
যিকোনো ইলেক্ট্ৰ’ড পদাৰ্থৰ বিক্ৰিয়াশীলতা অধ্যয়ন কৰাৰ সময়ত ইলেক্ট্ৰন বেণ্ড গেপ শক্তি বিবেচনা কৰিবলগীয়া এটা গুৰুত্বপূৰ্ণ পৰিমাপ। কাৰণ ইয়াত পদাৰ্থটোৰ বাহ্যিক পৰিৱৰ্তন হ’লে ইলেক্ট্ৰনৰ আচৰণৰ বৰ্ণনা কৰা হৈছে। অধ্যয়ন কৰা সকলো গঠনৰ বাবে HOMO/LUMO ৰ ইলেক্ট্ৰন বেণ্ড ফাঁক শক্তি অনুমান কৰিব লাগে। টেবুল ২ ত গ্লিচাৰল যোগ কৰাৰ ফলত 3PVA-(C10)2Na Alg আৰু Term 1Na Alg − 3PVA- Mid 1Na Alg ৰ HOMO/LUMO শক্তিৰ পৰিৱৰ্তন দেখুওৱা হৈছে। ref47 অনুসৰি 3PVA-(C10)2Na Alg ৰ Eg মান 0.2908 eV, আনহাতে দ্বিতীয় পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ সম্ভাৱনা প্ৰতিফলিত কৰা গঠনটোৰ Eg মান (অৰ্থাৎ, Term 1Na Alg − 3PVA- Mid 1Na Alg) 0.5706 eV।
কিন্তু গ্লিচাৰল যোগ কৰিলে 3PVA-(C10)2Na Alg ৰ Eg মানত সামান্য পৰিৱৰ্তন হোৱা দেখা গ’ল। যেতিয়া 3PVA-(C10)2NaAlg এ 1, 2, 3, 4 আৰু 5 গ্লিচাৰল ইউনিটৰ সৈতে ক্ৰিয়া কৰে, তেতিয়া ইয়াৰ Eg মান ক্ৰমে 0.302, 0.299, 0.308, 0.289 আৰু 0.281 eV হয়। কিন্তু এটা মূল্যৱান অন্তৰ্দৃষ্টি আছে যে ৩টা গ্লিচাৰল ইউনিট যোগ কৰাৰ পিছত Eg মান 3PVA-(C10)2Na Algতকৈ সৰু হৈ পৰিছিল। পাঁচটা গ্লিচাৰল এককৰ সৈতে 3PVA-(C10)2Na Alg ৰ পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াক প্ৰতিনিধিত্ব কৰা মডেলটোৱেই হৈছে আটাইতকৈ সম্ভাৱ্য পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ আৰ্হি। অৰ্থাৎ গ্লিচাৰল এককৰ সংখ্যা বৃদ্ধি হোৱাৰ লগে লগে পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ সম্ভাৱনাও বৃদ্ধি পায়।
ইফালে, পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ দ্বিতীয় সম্ভাৱনাৰ বাবে, টাৰ্ম 1Na Alg − 3PVA –Mid 1Na Alg- 1Gly, টাৰ্ম 1Na Alg − 3PVA –Mid 1Na Alg- 2Gly, টাৰ্ম 1Na Alg − 3PVA –Mid 1Na Alg- 3Gly, Term 1Na প্ৰতিনিধিত্ব কৰা মডেল অণুৰ HOMO/LUMO শক্তি Alg − 3PVA –Mid 1Na Alg- 4Gly, টাৰ্ম 1Na Alg − 3PVA –Mid 1Na Alg- 5Gly আৰু টাৰ্ম 1Na Alg − 3PVA –Mid 1Na Alg- 6Gly 1.343, 1.34 7, 0.976, 0.607, 0.348 আৰু 0.496 হৈ পৰে ক্ৰমে eV। সূচী ২ ত সকলো গঠনৰ বাবে গণনা কৰা HOMO/LUMO বেণ্ড ফাঁক শক্তি দেখুওৱা হৈছে। তদুপৰি প্ৰথম গোটৰ পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ সম্ভাৱনাৰ একে আচৰণ ইয়াত পুনৰাবৃত্তি কৰা হৈছে।
কঠিন অৱস্থাৰ পদাৰ্থ বিজ্ঞানৰ বেণ্ড তত্ত্বই কয় যে ইলেক্ট্ৰ’ড পদাৰ্থৰ বেণ্ড ব্যৱধান কমি যোৱাৰ লগে লগে পদাৰ্থটোৰ ইলেক্ট্ৰনিক পৰিবাহীতা বৃদ্ধি পায়। ছডিয়াম-আয়ন কেথ’ড পদাৰ্থৰ বেণ্ড ব্যৱধান হ্ৰাস কৰাৰ বাবে ডপিং এটা সাধাৰণ পদ্ধতি। জিয়াং আৰু অন্যান্য। β-NaMnO2 স্তৰযুক্ত পদাৰ্থৰ ইলেক্ট্ৰনিক পৰিবাহীতা উন্নত কৰিবলৈ Cu ডপিং ব্যৱহাৰ কৰিছিল। ডি এফ টি গণনা ব্যৱহাৰ কৰি তেওঁলোকে দেখিলে যে ড’পিঙে পদাৰ্থটোৰ বেণ্ড ব্যৱধান ০.৭ ইভিৰ পৰা ০.৩ ইভিলৈ হ্ৰাস কৰে। ইয়াৰ পৰা বুজা যায় যে Cu ডপিঙে β-NaMnO2 পদাৰ্থৰ ইলেক্ট্ৰনিক পৰিবাহীতা উন্নত কৰে।
এম ই এছ পিক আণৱিক আধান বিতৰণ আৰু একক ধনাত্মক আধানৰ মাজৰ পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়া শক্তি হিচাপে সংজ্ঞায়িত কৰা হয়। ৰাসায়নিক ধৰ্ম আৰু বিক্ৰিয়াশীলতা বুজিবলৈ আৰু ব্যাখ্যা কৰিবলৈ এম ই এছ পিক এক ফলপ্ৰসূ আহিলা হিচাপে গণ্য কৰা হয়। পলিমেৰিক পদাৰ্থৰ মাজত পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ ব্যৱস্থা বুজিবলৈ MESP ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰি। MESP এ অধ্যয়ন কৰা যৌগটোৰ ভিতৰত আধান বিতৰণৰ বৰ্ণনা কৰে। ইয়াৰ উপৰিও এম ই এছ পিয়ে অধ্যয়নৰ অধীনত থকা সামগ্ৰীসমূহত সক্ৰিয় স্থানসমূহৰ বিষয়ে তথ্য প্ৰদান কৰে32। চিত্ৰ ৩ত ৩পিভিএ-(চি১০) ২Na এলগ, ৩পিভিএ-(চি১০) ২এনএ এলজি − ১জিলাই, ৩পিভিএ-(চি১০) ২এএলজি − ২জিলাই, ৩পিভিএ-(চি১০) ২এনএ এলজি − ৩জিলাই, ৩পিভিএ-(চি১০) ২এলজি − ৪জিলাই, আৰু... 3PVA-(C10) 2Na Alg − 5Gly তত্ত্বৰ B3LYP/6-311G(d, p) স্তৰত ভৱিষ্যদ্বাণী কৰা হৈছে।
(b) 1 Gly, (c) 2 Gly, (d) 3 Gly, (e) 4 Gly, আৰু (f) 5 Gly ৰ সৈতে ক্ৰিয়া কৰা (a) Gly আৰু 3PVA − 2Na Alg ৰ বাবে B3LYP/6-311 g(d, p) ৰ সৈতে গণনা কৰা MESP কনট্যুৰ।
ইফালে, চিত্ৰ ৪ ত টাৰ্ম 1Na Alg- 3PVA – মিড 1Na Alg, টাৰ্ম 1Na Alg-3PVA – মিড 1Na Alg- 1Gly, টাৰ্ম 1Na Alg-3PVA – মিড 1Na Alg − 2Gly, টাৰ্ম 1Na Alg-3PVA – মিড 1Na Alg − 3gly, টাৰ্মৰ বাবে MESP ৰ গণনা কৰা ফলাফল দেখুওৱা হৈছে 1Na Alg-3PVA – মিড 1Na Alg − 4Gly, ক্ৰমে টাৰ্ম 1Na Alg- 3PVA – মিড 1Na Alg- 5gly আৰু টাৰ্ম 1Na Alg-3PVA – মিড 1Na Alg − 6Gly। গণনা কৰা MESP টোক এটা কনট্যুৰ আচৰণ হিচাপে প্ৰতিনিধিত্ব কৰা হয়। কনট্যুৰ ৰেখাবোৰ বিভিন্ন ৰঙেৰে প্ৰতিনিধিত্ব কৰা হয়। প্ৰতিটো ৰঙে এটা বেলেগ ইলেক্ট্ৰ’নেগেটিভিটি মানক প্ৰতিনিধিত্ব কৰে। ৰঙা ৰঙে অতি ইলেক্ট্ৰনেগেটিভ বা বিক্ৰিয়াশীল স্থানসমূহক সূচায়। ইফালে হালধীয়া ৰঙে গঠনটোৰ নিৰপেক্ষ স্থান ৪৯, ৫০, ৫১ক প্ৰতিনিধিত্ব কৰে। এম ই এছ পিৰ ফলাফলত দেখা গ’ল যে অধ্যয়ন কৰা মডেলসমূহৰ চাৰিওফালে ৰঙা ৰং বৃদ্ধিৰ লগে লগে 3PVA-(C10)2Na Alg ৰ বিক্ৰিয়াশীলতা বৃদ্ধি পায়। ইফালে, টাৰ্ম 1Na Alg-3PVA – Mid 1Na Alg মডেল অণুৰ MESP মেপত ৰঙা ৰঙৰ তীব্ৰতা বিভিন্ন গ্লিচাৰলৰ পৰিমাণৰ সৈতে হোৱা পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ বাবে হ্ৰাস পায়। প্ৰস্তাৱিত গঠনৰ চাৰিওফালে ৰঙা ৰঙৰ বিতৰণৰ পৰিৱৰ্তনে বিক্ৰিয়াশীলতাক প্ৰতিফলিত কৰে, আনহাতে তীব্ৰতা বৃদ্ধিয়ে গ্লিচাৰলৰ পৰিমাণ বৃদ্ধিৰ বাবে 3PVA-(C10)2Na Alg মডেল অণুৰ ইলেক্ট্ৰ’নেগেটিভিটি বৃদ্ধি হোৱাটো নিশ্চিত কৰে।
B3LYP/6-311 g(d, p) গণনা কৰা MESP 1Na Alg-3PVA-Mid 1Na Alg ৰ সময়সীমা (a) 1 Gly, (b) 2 Gly, (c) 3 Gly, (d) 4 Gly, (e) 5 Gly, আৰু (f) 6 Gly ৰ সৈতে পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়া কৰা।
সকলো প্ৰস্তাৱিত গঠনৰ তাপীয় পৰিমাপ যেনে এনথালপি, এণ্ট্ৰপি, তাপ ক্ষমতা, মুক্ত শক্তি আৰু গঠনৰ তাপ ২০০ কেল’ৰিৰ পৰা ৫০০ কেল’ৰিৰ ভিতৰত বিভিন্ন উষ্ণতাত গণনা কৰা হয়।ভৌতিক ব্যৱস্থাৰ আচৰণ বৰ্ণনা কৰিবলৈ ইলেক্ট্ৰনিক আচৰণ অধ্যয়ন কৰাৰ উপৰিও ইহঁতৰ ইলেক্ট্ৰনিক আচৰণ অধ্যয়ন কৰাৰ উপৰিও ইটোৱে সিটোৰ লগত ইহঁতৰ পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ বাবে উষ্ণতাৰ ফলন হিচাপে ইহঁতৰ তাপীয় আচৰণ অধ্যয়ন কৰাটোও প্ৰয়োজনীয়, যিটো সমীকৰণসমূহ ব্যৱহাৰ কৰি গণনা কৰিব পাৰি এই তাপীয় প্ৰাচলসমূহৰ অধ্যয়নক বিভিন্ন উষ্ণতাত এনে ভৌতিক ব্যৱস্থাৰ প্ৰতিক্ৰিয়াশীলতা আৰু স্থিৰতাৰ এটা গুৰুত্বপূৰ্ণ সূচক বুলি বিবেচিত কৰা হৈছে।
পিভিএ ট্ৰাইমাৰৰ এনথালপিৰ কথা ক’বলৈ গ’লে ই প্ৰথমে NaAlg ডাইমাৰৰ সৈতে বিক্ৰিয়া কৰে, তাৰ পিছত কাৰ্বন পৰমাণু #১০ৰ সৈতে সংযুক্ত OH গোটৰ মাজেৰে আৰু শেষত গ্লিচাৰলৰ সৈতে বিক্ৰিয়া কৰে। এনথালপি হৈছে তাপগতিবিদ্যাৰ ব্যৱস্থাত থকা শক্তিৰ পৰিমাপ। এনথালপি এটা ব্যৱস্থাৰ মুঠ তাপৰ সমান, যিটো ব্যৱস্থাটোৰ আভ্যন্তৰীণ শক্তি যোগ কৰি ইয়াৰ আয়তন আৰু চাপৰ গুণফলৰ সমতুল্য। অৰ্থাৎ এনথালপিয়ে দেখুৱাই যে কোনো পদাৰ্থত কিমান তাপ আৰু কাম যোগ কৰা হৈছে বা আঁতৰোৱা হৈছে52।
৫ নং চিত্ৰত 3PVA-(C10)2Na Alg ৰ বিভিন্ন গ্লিচাৰলৰ ঘনত্বৰ সৈতে বিক্ৰিয়াৰ সময়ত হোৱা এনথালপিৰ পৰিৱৰ্তন দেখুওৱা হৈছে। A0, A1, A2, A3, A4, আৰু A5 সংক্ষিপ্তকৰণে 3PVA-(C10)2Na Alg, 3PVA-(C10)2Na Alg − 1 Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 2Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 3Gly, ক্ৰমে 3PVA-(C10)2Na Alg − 4Gly, আৰু 3PVA-(C10)2Na Alg − 5Gly। ৫a চিত্ৰত দেখুওৱা হৈছে যে উষ্ণতা আৰু গ্লিচাৰলৰ পৰিমাণ বৃদ্ধিৰ লগে লগে এনথালপি বৃদ্ধি পায়। 200 K ত 3PVA-(C10)2NaAlg − 5Gly (অৰ্থাৎ, A5)ক প্ৰতিনিধিত্ব কৰা গঠনটোৰ এনথালপি 27.966 cal/mol, আনহাতে 200 K ত 3PVA- 2NaAlg প্ৰতিনিধিত্ব কৰা গঠনটোৰ এনথালপি 13.490 cal/mol। শেষত, যিহেতু এনথালপি ধনাত্মক, গতিকে এই বিক্ৰিয়াটো এণ্ডোথাৰ্মিক।
এণ্ট্ৰপিক বন্ধ তাপগতিবিদ্যাৰ ব্যৱস্থাত অনুপলব্ধ শক্তিৰ পৰিমাপ হিচাপে সংজ্ঞায়িত কৰা হয় আৰু ইয়াক প্ৰায়ে ব্যৱস্থাটোৰ বিকাৰৰ পৰিমাপ হিচাপে গণ্য কৰা হয়। চিত্ৰ ৫bত উষ্ণতাৰ লগে লগে 3PVA-(C10)2NaAlg ৰ এণ্ট্ৰপিৰ পৰিৱৰ্তন আৰু ই বিভিন্ন গ্লিচাৰল এককৰ সৈতে কেনেকৈ ক্ৰিয়া কৰে দেখুওৱা হৈছে। গ্ৰাফটোৱে দেখুৱাইছে যে উষ্ণতা ২০০ কেল’ৰিৰ পৰা ৫০০ কেল’ৰিলৈ বৃদ্ধি হোৱাৰ লগে লগে এণ্ট্ৰপি ৰৈখিকভাৱে সলনি হয়।চিত্ৰ ৫খত স্পষ্টকৈ দেখা গৈছে যে ৩পিভিএ-(চি১০)২না এলগ মডেলৰ এণ্ট্ৰপি ২০০ কেল’ৰিত ২০০ কেল/কেল’ৰি/মল হোৱাৰ প্ৰৱণতা থাকে কাৰণ ৩পিভিএ-(চি১০)২না এলগ মডেলে কম জালি বিকাৰ প্ৰদৰ্শন কৰে। উষ্ণতা বৃদ্ধিৰ লগে লগে 3PVA-(C10)2Na Alg মডেলটো বিশৃংখল হৈ পৰে আৰু ই উষ্ণতা বৃদ্ধিৰ লগে লগে এণ্ট্ৰপি বৃদ্ধিৰ ব্যাখ্যা কৰে। তদুপৰি 3PVA-C10 2Na Alg- 5 Gly ৰ গঠনত এণ্ট্ৰপি মান সৰ্বাধিক হোৱাটো স্পষ্ট।
একে আচৰণ চিত্ৰ ৫c ত দেখা গৈছে, য’ত উষ্ণতাৰ লগে লগে তাপৰ ক্ষমতাৰ পৰিৱৰ্তন দেখুওৱা হৈছে। তাপ ক্ষমতা হ’ল কোনো এটা নিৰ্দিষ্ট পৰিমাণৰ পদাৰ্থৰ উষ্ণতা ১ °C৪৭ সলনি কৰিবলৈ প্ৰয়োজন হোৱা তাপৰ পৰিমাণ। চিত্ৰ 5c ত 1, 2, 3, 4, আৰু 5 গ্লিচাৰল এককৰ সৈতে পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ ফলত মডেল অণু 3PVA-(C10)2NaAlg ৰ তাপ ক্ষমতাৰ পৰিৱৰ্তন দেখুওৱা হৈছে। চিত্ৰখনে দেখুৱাইছে যে মডেল 3PVA-(C10)2NaAlg ৰ তাপ ক্ষমতা উষ্ণতাৰ লগে লগে ৰৈখিকভাৱে বৃদ্ধি পায়। উষ্ণতা বৃদ্ধিৰ লগে লগে তাপ ক্ষমতা বৃদ্ধি পোৱাৰ কাৰণ ফ’নন তাপীয় কম্পন বুলি কোৱা হয়। ইয়াৰ উপৰিও গ্লিচাৰলৰ পৰিমাণ বৃদ্ধি কৰিলে মডেল 3PVA-(C10)2NaAlg ৰ তাপ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায় বুলি প্ৰমাণ পোৱা গৈছে। তদুপৰি, গঠনটোৱে দেখুৱাইছে যে অন্যান্য গঠনৰ তুলনাত 3PVA-(C10)2NaAlg−5Gly ৰ তাপ ক্ষমতাৰ মান সৰ্বাধিক।
অধ্যয়ন কৰা গঠনসমূহৰ বাবে অন্যান্য প্ৰাচল যেনে মুক্ত শক্তি আৰু গঠনৰ চূড়ান্ত তাপ গণনা কৰা হৈছিল আৰু ক্ৰমে চিত্ৰ ৫d আৰু eত দেখুওৱা হৈছে। গঠনৰ চূড়ান্ত তাপ হ’ল নিৰন্তৰ চাপত ইয়াৰ গঠনকাৰী মৌলৰ পৰা বিশুদ্ধ পদাৰ্থ গঠনৰ সময়ত মুক্ত বা শোষিত হোৱা তাপ। মুক্ত শক্তিক শক্তিৰ সৈতে মিল থকা এটা ধৰ্ম হিচাপে সংজ্ঞায়িত কৰিব পাৰি, অৰ্থাৎ ইয়াৰ মূল্য প্ৰতিটো তাপগতিবিদ্যাৰ অৱস্থাত থকা পদাৰ্থৰ পৰিমাণৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে। 3PVA-(C10)2NaAlg−5Gly গঠনৰ মুক্ত শক্তি আৰু তাপ আটাইতকৈ কম আছিল আৰু ক্ৰমে -1318.338 আৰু -1628.154 কিলোকেলৰি/মল আছিল। ইয়াৰ বিপৰীতে 3PVA-(C10)2NaAlgক প্ৰতিনিধিত্ব কৰা গঠনটোৰ মুক্ত শক্তি আৰু গঠনৰ তাপৰ মান ক্ৰমে -690.340 আৰু -830.673 কিলোকেলৰি/মল, অন্যান্য গঠনৰ তুলনাত। ৫ নং চিত্ৰত দেখুওৱাৰ দৰে গ্লিচাৰলৰ সৈতে হোৱা পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ বাবে বিভিন্ন তাপীয় ধৰ্ম সলনি হয়। গিবছৰ মুক্ত শক্তি ঋণাত্মক, ইয়াৰ পৰা বুজা যায় যে প্ৰস্তাৱিত গঠনটো সুস্থিৰ।
PM6 এ বিশুদ্ধ 3PVA- (C10) 2Na Alg (মডেল A0), 3PVA- (C10) 2Na Alg − 1 Gly (মডেল A1), 3PVA- (C10) 2Na Alg − 2 Gly (মডেল A2), 3PVA- (C10) 2Na Alg − 3 Gly (মডেল A3), 3PVA- (C10) 2Na Alg − 4 Gly (মডেল A4), আৰু 3PVA- (C10) 2Na Alg − 5 Gly (মডেল A5), য'ত (a) হৈছে এনথালপি, (b) এণ্ট্ৰপি, (c) তাপ ক্ষমতা, (d) মুক্ত শক্তি, আৰু (e) গঠনৰ তাপ।
আনহাতে, পিভিএ ট্ৰাইমাৰ আৰু ডাইমেৰিক NaAlg ৰ মাজত দ্বিতীয় পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ ধৰণ পিভিএ ট্ৰাইমাৰ গঠনত টাৰ্মিনেল আৰু মধ্যম OH গোটত ঘটে। প্ৰথম গোটৰ দৰেই একে স্তৰৰ তত্ত্ব ব্যৱহাৰ কৰি তাপীয় পৰিমাপসমূহ গণনা কৰা হৈছিল। চিত্ৰ ৬a-e ত এনথালপি, এণ্ট্ৰপি, তাপ ক্ষমতা, মুক্ত শক্তি আৰু শেষত গঠনৰ তাপৰ তাৰতম্য দেখুওৱা হৈছে। চিত্ৰ ৬a-c ত দেখুওৱা হৈছে যে টাৰ্ম ১ NaAlg-3PVA-Mid 1 NaAlg ৰ এনথালপি, এণ্ট্ৰপি আৰু তাপ ক্ষমতাই ১, ২, ৩, ৪, ৫ আৰু ৬ গ্লিচাৰল এককৰ সৈতে পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়া কৰাৰ সময়ত প্ৰথম গোটৰ দৰেই আচৰণ প্ৰদৰ্শন কৰে। তদুপৰি উষ্ণতা বৃদ্ধিৰ লগে লগে ইহঁতৰ মান ক্ৰমান্বয়ে বৃদ্ধি পায়। ইয়াৰ উপৰিও প্ৰস্তাৱিত টাৰ্ম ১ Na Alg − ৩PVA-Mid 1 Na Alg মডেলত গ্লিচাৰলৰ পৰিমাণ বৃদ্ধিৰ লগে লগে এনথালপি, এণ্ট্ৰপি আৰু তাপ ক্ষমতাৰ মান বৃদ্ধি পায়। B0, B1, B2, B3, B4, B5 আৰু B6 সংক্ষিপ্তকৰণে ক্ৰমে তলত দিয়া গঠনসমূহক প্ৰতিনিধিত্ব কৰে: টাৰ্ম 1 Na Alg − 3PVA- Mid 1 Na Alg, টাৰ্ম 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg − 1 Gly, টাৰ্ম 1 Na Alg- 3PVA- মধ্য 1 Na Alg − 2gly, টাৰ্ম 1 Na Alg- 3PVA- মধ্য 1 Na Alg − 3gly, টাৰ্ম 1 Na Alg- 3PVA- মধ্য 1 Na Alg − 4 Gly, টাৰ্ম 1 Na Alg- 3PVA- মধ্য 1 Na Alg − 5 Gly আৰু টাৰ্ম 1 Na Alg- 3PVA- মধ্য 1 Na Alg − 6 Gly। 6a–c চিত্ৰত দেখুওৱাৰ দৰে স্পষ্ট যে গ্লিচাৰল এককৰ সংখ্যা ১ৰ পৰা ৬লৈ বৃদ্ধি হোৱাৰ লগে লগে এনথালপি, এণ্ট্ৰপি আৰু তাপ ক্ষমতাৰ মান বৃদ্ধি পায়।
PM6 এ বিশুদ্ধ টাৰ্ম 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg (মডেল B0), টাৰ্ম 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg – 1 Gly (মডেল B1), টাৰ্ম 1 Na Alg- 3PVA- মধ্য 1 Na Alg – 2 Gly (মডেল B2), টাৰ্ম 1 Na Alg- 3PVA- মধ্য 1 Na Alg – 3 Gly (মডেল B3), টাৰ্ম 1 Na Alg- 3PVA- মধ্য 1 Na Alg – 4 Gly (মডেল B4), টাৰ্ম 1 Na Alg- 3PVA- মধ্য 1 Na Alg – 5 Gly (মডেল B5), আৰু টাৰ্ম 1 Na Alg- 3PVA- মধ্য 1 Na Alg – 6 Gly (মডেল B6), (a) এনথালপি, (b) এণ্ট্ৰপি, (c) তাপ সহ ক্ষমতা, (ঘ) মুক্ত শক্তি, আৰু (ঙ) গঠনৰ তাপ।
ইয়াৰ উপৰিও, Term 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg- 6 Gly প্ৰতিনিধিত্ব কৰা গঠনটোৰ অন্যান্য গঠনৰ তুলনাত এনথালপি, এণ্ট্ৰপি আৰু তাপ ক্ষমতাৰ মান সৰ্বাধিক। ইয়াৰ ভিতৰত ইহঁতৰ মান টাৰ্ম ১ Na Alg − 3PVA- Mid 1 Na Alg ত ১৬.৭০৩ কেল/মল, ২৫৭.৯৯০ কেল/মল/কেল আৰু ১৩১.৩২৩ কিলোকেলৰি/মলৰ পৰা ৩৩.২২৩ কেল/মল, ৪২০.০৩৮ কেল/মল/কেলো আৰু ২৭৫.৯২৩ কিলোকেলৰি/মললৈ বৃদ্ধি পায় ক্ৰমে Alg − 3PVA- Mid 1 Na Alg − 6 Gly।
কিন্তু চিত্ৰ ৬d আৰু e ত মুক্ত শক্তিৰ উষ্ণতাৰ নিৰ্ভৰশীলতা আৰু গঠনৰ চূড়ান্ত তাপ (HF) দেখুওৱা হৈছে। প্ৰাকৃতিক আৰু মানক পৰিস্থিতিত কোনো পদাৰ্থৰ মৌলৰ পৰা এটা মোল গঠন হ’লে হোৱা এনথালপি পৰিৱৰ্তন বুলি এইচ এফক সংজ্ঞায়িত কৰিব পাৰি। চিত্ৰখনৰ পৰা স্পষ্ট যে অধ্যয়ন কৰা সকলো গঠনৰ মুক্ত শক্তি আৰু গঠনৰ চূড়ান্ত তাপে উষ্ণতাৰ ওপৰত ৰৈখিক নিৰ্ভৰশীলতা দেখুৱাইছে, অৰ্থাৎ উষ্ণতা বৃদ্ধিৰ লগে লগে ইহঁত ক্ৰমান্বয়ে আৰু ৰৈখিকভাৱে বৃদ্ধি পায়। ইয়াৰ উপৰিও চিত্ৰটোৱে এইটোও নিশ্চিত কৰিছে যে টাৰ্ম ১ Na Alg − ৩PVA- Mid 1 Na Alg − 6 Gly প্ৰতিনিধিত্ব কৰা গঠনটোৰ মুক্ত শক্তি সৰ্বনিম্ন আৰু HF সৰ্বনিম্ন। দুয়োটা প্ৰাচল 1 Na Alg − 3PVA- Mid 1 Na Alg − 6 Gly পদত -758.337ৰ পৰা -899.741 K cal/mol লৈ -1,476.591 আৰু -1,828.523 K cal/mol লৈ হ্ৰাস পায়। ফলাফলৰ পৰা স্পষ্ট যে গ্লিচাৰল ইউনিট বৃদ্ধিৰ লগে লগে এইচ এফ হ্ৰাস পায়। অৰ্থাৎ কাৰ্য্যকৰী গোট বৃদ্ধিৰ বাবে বিক্ৰিয়াশীলতাও বৃদ্ধি পায় আৰু সেয়েহে বিক্ৰিয়াটো সম্পন্ন কৰিবলৈ কম শক্তিৰ প্ৰয়োজন হয়। ইয়াৰ দ্বাৰা নিশ্চিত হয় যে প্লাষ্টিচাইজড পিভিএ/NaAlg ইয়াৰ উচ্চ বিক্ৰিয়াশীলতাৰ বাবে বেটাৰীত ব্যৱহাৰ কৰিব পাৰি।
সাধাৰণতে উষ্ণতাৰ প্ৰভাৱ দুটা ভাগত ভাগ কৰা হয়: কম উষ্ণতাৰ প্ৰভাৱ আৰু উচ্চ উষ্ণতাৰ প্ৰভাৱ। কম উষ্ণতাৰ প্ৰভাৱ প্ৰধানকৈ উচ্চ অক্ষাংশত অৱস্থিত দেশ, যেনে গ্ৰীনলেণ্ড, কানাডা, ৰাছিয়া আদিত অনুভৱ কৰা হয়। শীতকালত এই ঠাইবোৰৰ বাহিৰৰ বায়ুৰ উষ্ণতা শূন্য ডিগ্ৰী চেলছিয়াছৰ বহু তলত থাকে। লিথিয়াম-আয়ন বেটাৰীৰ আয়ুসকাল আৰু কাৰ্য্যক্ষমতা কম উষ্ণতাৰ ফলত প্ৰভাৱিত হ’ব পাৰে, বিশেষকৈ প্লাগ-ইন হাইব্ৰিড ইলেক্ট্ৰিক বাহন, বিশুদ্ধ বৈদ্যুতিক বাহন, আৰু হাইব্ৰিড ইলেক্ট্ৰিক বাহনত ব্যৱহাৰ কৰা বেটাৰীৰ। মহাকাশ ভ্ৰমণ হৈছে আন এক ঠাণ্ডা পৰিৱেশ যাৰ বাবে লিথিয়াম-আয়ন বেটাৰীৰ প্ৰয়োজন। উদাহৰণস্বৰূপে মংগল গ্ৰহৰ তাপমাত্ৰা -১২০ ডিগ্ৰী চেলছিয়াছলৈ হ্ৰাস পাব পাৰে, যাৰ ফলত মহাকাশযানত লিথিয়াম-আয়ন বেটাৰীৰ ব্যৱহাৰত যথেষ্ট বাধাৰ সৃষ্টি হয়। কম কাৰ্য্যকৰী উষ্ণতাই লিথিয়াম-আয়ন বেটাৰীৰ আধান স্থানান্তৰৰ হাৰ আৰু ৰাসায়নিক বিক্ৰিয়াৰ কাৰ্য্যকলাপ হ্ৰাস কৰিব পাৰে, যাৰ ফলত ইলেক্ট্ৰ'ডৰ ভিতৰত লিথিয়াম আয়নৰ প্ৰসাৰণৰ হাৰ আৰু ইলেক্ট্ৰ'লাইটত আয়নিক পৰিবাহীতা হ্ৰাস পায়। এই অৱক্ষয়ৰ ফলত শক্তিৰ ক্ষমতা আৰু শক্তি হ্ৰাস পায়, আৰু কেতিয়াবা আনকি পৰিৱেশন হ্ৰাস পায়53।
উচ্চ উষ্ণতাৰ প্ৰভাৱ উচ্চ আৰু নিম্ন উষ্ণতা দুয়োটা পৰিৱেশকে ধৰি বহল পৰিসৰৰ প্ৰয়োগ পৰিৱেশত দেখা যায়, আনহাতে কম উষ্ণতাৰ প্ৰভাৱ মূলতঃ কম উষ্ণতাৰ প্ৰয়োগ পৰিৱেশত সীমাবদ্ধ থাকে। কম উষ্ণতাৰ প্ৰভাৱ মূলতঃ পৰিৱেশৰ উষ্ণতাৰ দ্বাৰা নিৰ্ধাৰিত হয়, আনহাতে উচ্চ উষ্ণতাৰ প্ৰভাৱ সাধাৰণতে অধিক সঠিকভাৱে লিথিয়াম-আয়ন বেটাৰীৰ কাৰ্য্যৰ সময়ত ভিতৰৰ উচ্চ উষ্ণতাৰ বাবেই হয়।
লিথিয়াম-আয়ন বেটাৰীয়ে উচ্চ বিদ্যুৎ প্ৰবাহৰ পৰিস্থিতিত (দ্ৰুত চাৰ্জিং আৰু দ্ৰুত ডিচাৰ্জিংকে ধৰি) তাপ উৎপন্ন কৰে, যাৰ ফলত আভ্যন্তৰীণ উষ্ণতা বৃদ্ধি পায়। উচ্চ উষ্ণতাৰ সংস্পৰ্শলৈ আহিলেও বেটাৰীৰ পৰিৱেশন অৱনতি ঘটিব পাৰে, য'ত ক্ষমতা আৰু শক্তি হেৰুৱাব পাৰে। সাধাৰণতে লিথিয়ামৰ ক্ষতি আৰু উচ্চ উষ্ণতাত সক্ৰিয় পদাৰ্থ উদ্ধাৰৰ ফলত ক্ষমতা হেৰুৱাই পেলোৱা হয় আৰু শক্তিৰ ক্ষতি আভ্যন্তৰীণ প্ৰতিৰোধ ক্ষমতা বৃদ্ধিৰ বাবে হয়। যদি উষ্ণতা নিয়ন্ত্ৰণৰ বাহিৰলৈ যায় তেন্তে তাপীয় পলায়ন ঘটে, যাৰ ফলত কিছুমান ক্ষেত্ৰত স্বতঃস্ফূৰ্তভাৱে দহন বা আনকি বিস্ফোৰণো হ’ব পাৰে।
QSAR গণনা হৈছে যৌগসমূহৰ জৈৱিক কাৰ্য্যকলাপ আৰু গাঁথনিগত ধৰ্মৰ মাজৰ সম্পৰ্ক চিনাক্ত কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰা এটা গণনামূলক বা গাণিতিক আৰ্হি পদ্ধতি। সকলো ডিজাইন কৰা অণুক অনুকূল কৰা হৈছিল আৰু কিছুমান QSAR ধৰ্ম PM6 স্তৰত গণনা কৰা হৈছিল। সূচী ৩ ত গণনা কৰা কিছুমান QSAR বৰ্ণনাকাৰীৰ তালিকা দিয়া হৈছে। এনে বৰ্ণনাকাৰীৰ উদাহৰণ হ'ল আধান, TDM, মুঠ শক্তি (E), আয়নীয়কৰণ বিভৱ (IP), Log P, আৰু মেৰুকৰণ ক্ষমতা (IP আৰু Log P নিৰ্ণয় কৰিবলৈ সূত্ৰৰ বাবে সূচী 1 চাওক)।
গণনাৰ ফলাফলত দেখা গৈছে যে অধ্যয়ন কৰা সকলো গঠনৰ মুঠ আধান শূন্য যিহেতু ইহঁত ভূমি অৱস্থাত আছে। প্ৰথম পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ সম্ভাৱনাৰ বাবে গ্লিচাৰলৰ টিডিএম 3PVA-(C10) 2Na Alg ৰ বাবে 2.788 Debye আৰু 6.840 Debye আছিল, আনহাতে TDM মান 17.990 Debye, 8.848 Debye, 5.874 Debye, 7.568 Debye আৰু 12.779 Debye লৈ বৃদ্ধি কৰা হৈছিল যেতিয়া 3PVA-(C10) 2Na Alg এ ক্ৰমে ১, ২, ৩, ৪ আৰু ৫ ইউনিট গ্লিচাৰলৰ সৈতে ক্ৰিয়া কৰিছিল। টিডিএম মান যিমানেই বেছি হ’ব সিমানেই পৰিৱেশৰ সৈতে ইয়াৰ বিক্ৰিয়াশীলতা বেছি হ’ব।
মুঠ শক্তি (E)ও গণনা কৰা হৈছিল, আৰু গ্লিচাৰল আৰু 3PVA-(C10)2 NaAlg ৰ E মান ক্ৰমে -141.833 eV আৰু -200092.503 eV পোৱা গৈছিল। ইফালে, 3PVA-(C10)2 NaAlgক প্ৰতিনিধিত্ব কৰা গঠনসমূহে 1, 2, 3, 4 আৰু 5 গ্লিচাৰল এককৰ সৈতে ক্ৰিয়া কৰে; ই ক্ৰমে -৯৯৬.৮৩৭, -১১০৮.৪৪০, -১২৩৮.৭৪০, -১৩৭২.০৭৫ আৰু -১৫৪৮.০৩১ ইভি হয়। গ্লিচাৰলৰ পৰিমাণ বৃদ্ধি কৰিলে মুঠ শক্তি হ্ৰাস পায় আৰু সেয়েহে বিক্ৰিয়াশীলতা বৃদ্ধি পায়। মুঠ শক্তি গণনাৰ ভিত্তিত এই সিদ্ধান্ত লোৱা হ’ল যে আৰ্হি অণুটো, যিটো হৈছে 3PVA-2Na Alg-5 Gly, আন আৰ্হি অণুবোৰতকৈ অধিক বিক্ৰিয়াশীল। এই পৰিঘটনা ইহঁতৰ গঠনৰ লগত জড়িত। 3PVA-(C10)2NaAlg ত মাত্ৰ দুটা -COONa গোট থাকে, আনহাতে আন গঠনত দুটা -COONa গোট থাকে যদিও কেইবাটাও OH গোট থাকে, অৰ্থাৎ পৰিৱেশৰ প্ৰতি ইহঁতৰ বিক্ৰিয়াশীলতা বৃদ্ধি পায়।
ইয়াৰ উপৰিও এই অধ্যয়নত সকলো গঠনৰ আয়নীয়কৰণ শক্তি (IE) বিবেচনা কৰা হৈছে। অধ্যয়ন কৰা আৰ্হিটোৰ বিক্ৰিয়াশীলতা জুখিবলৈ আয়নীকৰণ শক্তি এটা গুৰুত্বপূৰ্ণ পৰিমাপ। ইলেক্ট্ৰনক অণুৰ এটা বিন্দুৰ পৰা অসীমলৈ লৈ যাবলৈ যি শক্তিৰ প্ৰয়োজন হয়, সেই শক্তিক আয়নীয়কৰণ শক্তি বোলা হয়। ই অণুটোৰ আয়নীয়কৰণৰ মাত্ৰা (অৰ্থাৎ বিক্ৰিয়াশীলতা)ক প্ৰতিনিধিত্ব কৰে। আয়নীয়কৰণ শক্তি যিমানেই বেছি হ’ব সিমানেই বিক্ৰিয়াশীলতা কম হ’ব। 1, 2, 3, 4 আৰু 5 গ্লিচাৰল ইউনিটৰ সৈতে ক্ৰিয়া কৰা 3PVA-(C10)2NaAlg ৰ IE ফলাফল ক্ৰমে -9.256, -9.393, -9.393, -9.248 আৰু -9.323 eV, আনহাতে গ্লিচাৰল আৰু 3PVA-(C10)2NaAlg ৰ IE -5.157 আৰু ক্ৰমে -৯.৩৪১ ইভি। যিহেতু গ্লিচাৰল যোগ কৰাৰ ফলত আই পি মান হ্ৰাস পায়, সেয়েহে আণৱিক বিক্ৰিয়াশীলতা বৃদ্ধি পায়, যিয়ে বিদ্যুৎ ৰাসায়নিক যন্ত্ৰত পিভিএ/NaAlg/গ্লিচাৰল মডেল অণুৰ প্ৰযোজ্যতা বৃদ্ধি কৰে।
সূচী ৩ ত পঞ্চম বৰ্ণনাকাৰী হৈছে Log P, যিটো হৈছে বিভাজন সহগটোৰ লগাৰিদম আৰু অধ্যয়ন কৰা গঠনটো হাইড্ৰ'ফিলিক বা হাইড্ৰ'ফ'বিক নেকি বৰ্ণনা কৰিবলৈ ব্যৱহাৰ কৰা হয়। ঋণাত্মক Log P মান এটা হাইড্ৰফিলিক অণুক সূচায়, অৰ্থাৎ ই পানীত সহজে দ্ৰৱীভূত হয় আৰু জৈৱিক দ্রাৱকত বেয়াকৈ দ্ৰৱীভূত হয়। ধনাত্মক মান এটাই বিপৰীত প্ৰক্ৰিয়াটোক সূচায়।
প্ৰাপ্ত ফলাফলৰ ভিত্তিত এই সিদ্ধান্তত উপনীত হ’ব পাৰি যে সকলো গঠন হাইড্ৰ’ফিলিক, যিহেতু ইহঁতৰ Log P মান (3PVA-(C10)2Na Alg − 1Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 2Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 3Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 4Gly আৰু 3PVA-(C10)2Na Alg − 5Gly) ক্ৰমে -3.537, -5.261, -6.342, -7.423 আৰু -8.504, আনহাতে গ্লিচাৰলৰ Log P মান মাত্ৰ -1.081 আৰু 3PVA-(C10)2Na Alg মাত্ৰ -3.100। অৰ্থাৎ ইয়াৰ গঠনত পানীৰ অণু অন্তৰ্ভুক্ত হোৱাৰ লগে লগে অধ্যয়ন কৰা গঠনটোৰ ধৰ্ম সলনি হ’ব।
শেষত, সকলো গঠনৰ মেৰুকৰণ ক্ষমতাও অৰ্ধ-অনুভৱগত পদ্ধতি ব্যৱহাৰ কৰি পিএম৬ স্তৰত গণনা কৰা হয়। পূৰ্বে উল্লেখ কৰা হৈছিল যে বেছিভাগ পদাৰ্থৰ মেৰুকৰণ ক্ষমতা বিভিন্ন কাৰকৰ ওপৰত নিৰ্ভৰশীল। আটাইতকৈ গুৰুত্বপূৰ্ণ কাৰকটো হ’ল অধ্যয়ন কৰা গঠনটোৰ আয়তন। 3PVA আৰু 2NaAlg ৰ মাজত প্ৰথম ধৰণৰ পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ সৈতে জড়িত সকলো গঠনৰ বাবে (পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াটো কাৰ্বন পৰমাণু সংখ্যা ১০ৰ জৰিয়তে ঘটে), গ্লিচাৰল যোগ কৰিলে মেৰুকৰণ ক্ষমতা উন্নত হয়। ১, ২, ৩, ৪ আৰু ৫ গ্লিচাৰল এককৰ সৈতে হোৱা পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ বাবে মেৰুকৰণ ক্ষমতা ২৯.৬৯০ এৰ পৰা ৩৫.০৭৬, ৪০.৬৬৫, ৪৫.১৭৭, ৫০.২৩৯ আৰু ৫৪.৬৩৮ এলৈ বৃদ্ধি পায়। এইদৰে দেখা গ’ল যে সৰ্বোচ্চ মেৰুকৰণ ক্ষমতা থকা আৰ্হি অণুটো হৈছে 3PVA-(C10)2NaAlg−5Gly, আনহাতে সৰ্বনিম্ন মেৰুকৰণ ক্ষমতা থকা আৰ্হি অণুটো হৈছে 3PVA-(C10)2NaAlg, যিটো হৈছে ২৯.৬৯০ Å।
QSAR বৰ্ণনাকাৰীৰ মূল্যায়নে প্ৰকাশ কৰে যে 3PVA-(C10)2NaAlg − 5Glyক প্ৰতিনিধিত্ব কৰা গঠনটোৱেই প্ৰথম প্ৰস্তাৱিত পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ বাবে আটাইতকৈ প্ৰতিক্ৰিয়াশীল।
পিভিএ ট্ৰাইমাৰ আৰু NaAlg ডাইমাৰৰ মাজৰ দ্বিতীয় পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ ধৰণৰ বাবে ফলাফলসমূহে দেখুৱাইছে যে ইহঁতৰ আধানসমূহ প্ৰথম পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ বাবে পূৰ্বৰ খণ্ডত প্ৰস্তাৱিত আধানৰ সৈতে একে। সকলো গঠনতে ইলেক্ট্ৰনিক চাৰ্জ শূন্য, অৰ্থাৎ সকলোবোৰ গ্ৰাউণ্ড ষ্টেটত থাকে।
৪ নং তালিকাত দেখুওৱাৰ দৰে টাৰ্ম ১ Na Alg − ৩PVA-Mid 1 Na Alg ৰ TDM মান (PM6 স্তৰত গণনা কৰা) ১১.৫৮১ Debyeৰ পৰা ১৫.৭৫৬, ১৯.৭২০, ২১.৭৫৬, ২২.৭৩২, ১৫.৫০৭, আৰু ১৫.৭৫৬ লৈ বৃদ্ধি পায় যেতিয়া টাৰ্ম ১ Na Alg হয় − 3PVA-Mid 1 Na Alg এ 1, 2, 3, 4, 5, আৰু 6 ইউনিট গ্লিচাৰলৰ সৈতে বিক্ৰিয়া কৰে। কিন্তু গ্লিচাৰল এককৰ সংখ্যা বৃদ্ধিৰ লগে লগে মুঠ শক্তি হ্ৰাস পায় আৰু যেতিয়া টাৰ্ম ১ Na Alg − 3PVA- Mid 1 Na Alg য়ে নিৰ্দিষ্ট সংখ্যক গ্লিচাৰল এককৰ সৈতে (১ৰ পৰা ৬) ক্ৰিয়া কৰে, তেতিয়া মুঠ শক্তি − ৯৯৬.৯৮৫, − ১১২৯.০১৩, − ১২৬৭.২১১, − ১৩২১.৭৭৫, হয়। − ১৪১৮.৯৬৪, আৰু − ১৬৩৭.৪৩২ ইভি ক্ৰমে।
দ্বিতীয় পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ সম্ভাৱনাৰ বাবে আই পি, লগ পি আৰু মেৰুকৰণ ক্ষমতাও তত্ত্বৰ পিএম৬ স্তৰত গণনা কৰা হয়। সেয়েহে তেওঁলোকে আণৱিক বিক্ৰিয়াশীলতাৰ তিনিটা শক্তিশালী বৰ্ণনাকাৰী বিবেচনা কৰিছিল। 1, 2, 3, 4, 5 আৰু 6 গ্লিচাৰল ইউনিটৰ সৈতে পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়া কৰা End 1 Na Alg-3PVA-Mid 1 Na Algক প্ৰতিনিধিত্ব কৰা গঠনসমূহৰ বাবে, IP −9.385 eV ৰ পৰা −8.946, −8.848, −8.430, −9.537, −7.997 আৰু −8.900 eV লৈ বৃদ্ধি পায়। কিন্তু গ্লিচাৰলৰ সৈতে End 1 Na Alg-3PVA-Mid 1 Na Alg ৰ প্লাষ্টিচাইজেচনৰ বাবে গণনা কৰা Log P মান কম আছিল। গ্লিচাৰলৰ পৰিমাণ ১ৰ পৰা ৬লৈ বৃদ্ধি হোৱাৰ লগে লগে ইয়াৰ মান -৩.৬৪৩ৰ পৰিৱৰ্তে -৫.৩৩৪, -৬.৪১৫, -৭.৪৯৬, -৯.০৯৬, -৯.৮৬১ আৰু -১০.৫৩ হয়। শেষত মেৰুকৰণ ক্ষমতাৰ তথ্যই দেখুৱাইছে যে গ্লিচাৰলৰ পৰিমাণ বৃদ্ধিৰ ফলত টাৰ্ম ১ Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg ৰ মেৰুকৰণ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়। 6 টা গ্লিচাৰল ইউনিটৰ সৈতে পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ পিছত মডেল অণু Term 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg ৰ মেৰুকৰণ ক্ষমতা 31.703 Å ৰ পৰা 63.198 Å লৈ বৃদ্ধি পায়। মন কৰিবলগীয়া যে দ্বিতীয় পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ সম্ভাৱনাত গ্লিচাৰল এককৰ সংখ্যা বৃদ্ধি কৰাটো নিশ্চিত কৰিবলৈ কৰা হয় যে বৃহৎ সংখ্যক পৰমাণু আৰু জটিল গঠন থকাৰ পিছতো গ্লিচাৰলৰ পৰিমাণ বৃদ্ধিৰ লগে লগে কাৰ্য্যক্ষমতা এতিয়াও উন্নত হয়। এইদৰে ক’ব পাৰি যে উপলব্ধ পিভিএ/এনএ এলজি/গ্লিচাৰিন মডেলে লিথিয়াম-আয়ন বেটাৰীৰ আংশিকভাৱে ঠাই ল’ব পাৰে, কিন্তু অধিক গৱেষণা আৰু বিকাশৰ প্ৰয়োজন।
শোষক পদাৰ্থৰ সৈতে পৃষ্ঠৰ বান্ধনি ক্ষমতাৰ বৈশিষ্ট্য নিৰ্ণয় আৰু ব্যৱস্থাসমূহৰ মাজত হোৱা অনন্য পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ মূল্যায়নৰ বাবে যিকোনো দুটা পৰমাণুৰ মাজত থকা বন্ধনৰ ধৰণ, আন্তঃআণৱিক আৰু আন্তঃআণৱিক পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ জটিলতা আৰু পৃষ্ঠ আৰু শোষকৰ ইলেক্ট্ৰন ঘনত্ব বিতৰণৰ বিষয়ে জ্ঞানৰ প্ৰয়োজন। পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়া কৰা পৰমাণুবোৰৰ মাজৰ বন্ধন জটিল বিন্দু (BCP)ত ইলেক্ট্ৰন ঘনত্ব QTAIM বিশ্লেষণত বন্ধন শক্তি মূল্যায়নৰ বাবে অতি গুৰুত্বপূৰ্ণ। ইলেক্ট্ৰন আধান ঘনত্ব যিমানেই বেছি সিমানেই সসঙ্কেত পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়া সুস্থিৰ আৰু সাধাৰণতে এই জটিল বিন্দুসমূহত ইলেক্ট্ৰনৰ ঘনত্ব সিমানেই বেছি। তদুপৰি যদি মুঠ ইলেক্ট্ৰন শক্তি ঘনত্ব (H(r)) আৰু লেপ্লেচ আধান ঘনত্ব (∇2ρ(r)) দুয়োটা ০তকৈ কম হয়, তেন্তে ইয়াৰ দ্বাৰা সসঙ্কেত (সাধাৰণ) পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ উপস্থিতি বুজা যায়। আনহাতে, যেতিয়া ∇2ρ(r) আৰু H(r) ০.৫৪তকৈ বেছি হয়, তেতিয়া ই দুৰ্বল হাইড্ৰজেন বান্ধনি, ভ্যান ডেৰ ৱালছ বল আৰু ইলেক্ট্ৰষ্টেটিক পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ দৰে অসহসঙ্কেত (বন্ধ খোলা) পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ উপস্থিতিৰ ইংগিত দিয়ে। 7 আৰু 8 নং চিত্ৰত দেখুওৱাৰ দৰে অধ্যয়ন কৰা গঠনসমূহত অ-সহসম্বন্ধীয় পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ প্ৰকৃতি QTAIM বিশ্লেষণে প্ৰকাশ কৰে। বিশ্লেষণৰ ভিত্তিত 3PVA − 2Na Alg আৰু Term 1 Na Alg − 3PVA –Mid 1 Na Algক প্ৰতিনিধিত্ব কৰা মডেল অণুৱে বিভিন্ন গ্লাইচিন এককৰ সৈতে পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ অণুতকৈ অধিক স্থিৰতা দেখুৱাইছিল। কাৰণ এলজিনেট গঠনত অধিক প্ৰচলিত কেইবাটাও অ-সহসম্বন্ধীয় পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াই যেনে ইলেক্ট্ৰষ্টেটিক পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়া আৰু হাইড্ৰজেন বান্ধনে এলজিনেটক সংমিশ্ৰিত পদাৰ্থবোৰ স্থিৰ কৰিবলৈ সক্ষম কৰে। তদুপৰি, আমাৰ ফলাফলসমূহে 3PVA − 2Na Alg আৰু টাৰ্ম 1 Na Alg − 3PVA –Mid 1 Na Alg মডেল অণু আৰু গ্লাইচিনৰ মাজত অ-সহসঙ্কেত পাৰস্পৰিক ক্ৰিয়াৰ গুৰুত্ব প্ৰদৰ্শন কৰে, ইয়াৰ পৰা বুজা যায় যে গ্লাইচিনে কম্পোজিটসমূহৰ সামগ্ৰিক ইলেক্ট্ৰনিক পৰিৱেশ পৰিৱৰ্তন কৰাত গুৰুত্বপূৰ্ণ ভূমিকা পালন কৰে।
(a) 0 Gly, (b) 1 Gly, (c) 2 Gly, (d) 3 Gly, (e) 4 Gly, আৰু (f) 5Gly ৰ সৈতে ক্ৰিয়া কৰা মডেল অণু 3PVA − 2NaAlg ৰ QTAIM বিশ্লেষণ।