nature.com ପରିଦର୍ଶନ କରିବା ପାଇଁ ଆପଣଙ୍କୁ ଧନ୍ୟବାଦ। ଆପଣ ବ୍ୟବହାର କରୁଥିବା ବ୍ରାଉଜର ସଂସ୍କରଣରେ ସୀମିତ CSS ସମର୍ଥନ ଅଛି। ସର୍ବୋତ୍ତମ ଅଭିଜ୍ଞତା ପାଇଁ, ଆମେ ନୂତନତମ ବ୍ରାଉଜର ସଂସ୍କରଣ ବ୍ୟବହାର କରିବାକୁ ସୁପାରିଶ କରୁଛୁ (କିମ୍ବା ଇଣ୍ଟରନେଟ୍ ଏକ୍ସପ୍ଲୋରରରେ ସୁସଙ୍ଗତତା ମୋଡ୍ ବନ୍ଦ କରିବା)। ଏହା ସହିତ, ନିରନ୍ତର ସମର୍ଥନ ସୁନିଶ୍ଚିତ କରିବା ପାଇଁ, ଏହି ସାଇଟରେ ଷ୍ଟାଇଲ୍ କିମ୍ବା JavaScript ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ ହେବ ନାହିଁ।
ପ୍ରଚୁର ସୋଡିୟମ୍ ସମ୍ପଦ ହେତୁ, ସୋଡିୟମ୍-ଆୟନ୍ ବ୍ୟାଟେରୀ (NIBs) ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋକେମିକାଲ୍ ଶକ୍ତି ସଂରକ୍ଷଣ ପାଇଁ ଏକ ପ୍ରତିଶ୍ରୁତିପୂର୍ଣ୍ଣ ବିକଳ୍ପ ସମାଧାନ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରେ। ବର୍ତ୍ତମାନ, NIB ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାର ବିକାଶରେ ମୁଖ୍ୟ ପ୍ରତିବନ୍ଧକ ହେଉଛି ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀର ଅଭାବ ଯାହା ଦୀର୍ଘ ସମୟ ପାଇଁ ସୋଡିୟମ୍ ଆୟନଗୁଡ଼ିକୁ ଓଲଟା ସଂରକ୍ଷଣ/ମୁକ୍ତ କରିପାରିବ। ତେଣୁ, ଏହି ଅଧ୍ୟୟନର ଲକ୍ଷ୍ୟ ହେଉଛି NIB ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀ ଭାବରେ ପଲିଭିନାଇଲ୍ ଆଲକୋହଲ୍ (PVA) ଏବଂ ସୋଡିୟମ୍ ଆଲଜିନେଟ୍ (NaAlg) ମିଶ୍ରଣ ଉପରେ ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ଯୋଗର ପ୍ରଭାବକୁ ସୈଦ୍ଧାନ୍ତିକ ଭାବରେ ଅନୁସନ୍ଧାନ କରିବା। ଏହି ଅଧ୍ୟୟନ PVA, ସୋଡିୟମ୍ ଆଲଜିନେଟ୍ ଏବଂ ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ମିଶ୍ରଣ ଉପରେ ଆଧାରିତ ପଲିମର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ସର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍, ତାପଜ ଏବଂ ପରିମାଣାତ୍ମକ ଗଠନ-କାର୍ଯ୍ୟକଳାପ ସମ୍ପର୍କ (QSAR) ବର୍ଣ୍ଣନାକାରୀ ଉପରେ ଧ୍ୟାନ କେନ୍ଦ୍ରିତ କରେ। ଏହି ଗୁଣଗୁଡ଼ିକ ଅର୍ଦ୍ଧ-ଅନୁଭୂତିଶୀଳ ପଦ୍ଧତି ଏବଂ ଘନତା କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ତତ୍ତ୍ୱ (DFT) ବ୍ୟବହାର କରି ଅନୁସନ୍ଧାନ କରାଯାଏ। ଯେହେତୁ ସଂରଚନାତ୍ମକ ବିଶ୍ଳେଷଣ PVA/ଆଲଜିନେଟ୍ ଏବଂ ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାର ବିବରଣୀ ପ୍ରକାଶ କରିଥିଲା, ବ୍ୟାଣ୍ଡ ଗ୍ୟାପ୍ ଶକ୍ତି (Eg) ଅନୁସନ୍ଧାନ କରାଯାଇଥିଲା। ଫଳାଫଳଗୁଡ଼ିକ ଦର୍ଶାଉଛି ଯେ ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ଯୋଗ କରିବା ଫଳରେ Eg ମୂଲ୍ୟ 0.2814 eV କୁ ହ୍ରାସ ପାଏ। ଆଣବିକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଷ୍ଟାକ୍ଟିକ୍ ପୋଟେନ୍ସିଆଲ୍ ପୃଷ୍ଠ (MESP) ସମଗ୍ର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ସିଷ୍ଟମରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍-ସମୃଦ୍ଧ ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍-ଗରିବ ଅଞ୍ଚଳ ଏବଂ ଆଣବିକ ଚାର୍ଜର ବଣ୍ଟନ ଦର୍ଶାଏ। ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇଥିବା ତାପଜ ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ଏନଥାଲ୍ପି (H), ଏଣ୍ଟ୍ରୋପି (ΔS), ତାପ କ୍ଷମତା (Cp), ଗିବ୍ସ ମୁକ୍ତ ଶକ୍ତି (G) ଏବଂ ଗଠନର ଉତ୍ତାପ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ଏହା ସହିତ, ଏହି ଅଧ୍ୟୟନରେ ମୋଟ ଦ୍ୱିପାକ୍ଷିକ ମୁହୂର୍ତ୍ତ (TDM), ମୋଟ ଶକ୍ତି (E), ଆୟନାଇଜେସନ୍ ପୋଟେନ୍ସିଆଲ୍ (IP), ଲଗ୍ P ଏବଂ ଧ୍ରୁବୀକରଣ ଭଳି ଅନେକ ପରିମାଣାତ୍ମକ ଗଠନ-କାର୍ଯ୍ୟକଳାପ ସମ୍ପର୍କ (QSAR) ବର୍ଣ୍ଣନାକାରୀ ତଦନ୍ତ କରାଯାଇଥିଲା। ଫଳାଫଳଗୁଡ଼ିକ ଦର୍ଶାଏ ଯେ ବୃଦ୍ଧି ପାଉଥିବା ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ପରିମାଣ ସହିତ H, ΔS, Cp, G ଏବଂ TDM ବୃଦ୍ଧି ପାଇଛି। ଏହି ସମୟରେ, ଗଠନର ଉତ୍ତାପ, IP ଏବଂ E ହ୍ରାସ ପାଇଛି, ଯାହା ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳତା ଏବଂ ଧ୍ରୁବୀକରଣକୁ ଉନ୍ନତ କରିଛି। ଏହା ସହିତ, ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ଯୋଡି, କୋଷ ଭୋଲଟେଜ୍ 2.488 V କୁ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଛି। ମୂଲ୍ୟ-ପ୍ରଭାବଶାଳୀ PVA/Na Alg ଗ୍ଲିସେରଲ୍-ଆଧାରିତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ଉପରେ ଆଧାରିତ DFT ଏବଂ PM6 ଗଣନା ଦର୍ଶାଏ ଯେ ସେମାନଙ୍କର ବହୁମୁଖୀତା ଯୋଗୁଁ ସେମାନେ ଆଂଶିକ ଭାବରେ ଲିଥିୟମ୍-ଆୟନ୍ ବ୍ୟାଟେରୀକୁ ପ୍ରତିସ୍ଥାପନ କରିପାରିବେ, କିନ୍ତୁ ଆହୁରି ଉନ୍ନତି ଏବଂ ଗବେଷଣା ଆବଶ୍ୟକ।
ଯଦିଓ ଲିଥିୟମ୍-ଆୟନ୍ ବ୍ୟାଟେରୀ (LIBs) ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, ସେମାନଙ୍କର ଛୋଟ ଚକ୍ର ଜୀବନ, ​​ଉଚ୍ଚ ମୂଲ୍ୟ ଏବଂ ସୁରକ୍ଷା ଚିନ୍ତା ଯୋଗୁଁ ସେମାନଙ୍କର ପ୍ରୟୋଗ ଅନେକ ସୀମାବଦ୍ଧତାର ସମ୍ମୁଖୀନ ହୁଏ। ସେମାନଙ୍କର ବ୍ୟାପକ ଉପଲବ୍ଧତା, କମ ମୂଲ୍ୟ ଏବଂ ସୋଡିୟମ୍ ଉପାଦାନର ଅଣ-ବିଷାକ୍ତତା ହେତୁ ସୋଡିୟମ୍-ଆୟନ୍ ବ୍ୟାଟେରୀ (SIBs) LIBs ର ଏକ କାର୍ଯ୍ୟକାରୀ ବିକଳ୍ପ ହୋଇପାରେ। ସୋଡିୟମ୍-ଆୟନ୍ ବ୍ୟାଟେରୀ (SIBs) ବୈଦ୍ୟୁତିକ ରାସାୟନିକ ଉପକରଣ ପାଇଁ ଏକ କ୍ରମଶଃ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଶକ୍ତି ସଂରକ୍ଷଣ ପ୍ରଣାଳୀ ହୋଇପଡୁଛି। ସୋଡିୟମ୍-ଆୟନ୍ ବ୍ୟାଟେରୀ ଆୟନ୍ ପରିବହନକୁ ସହଜ କରିବା ଏବଂ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ପ୍ରବାହ ସୃଷ୍ଟି କରିବା ପାଇଁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ଉପରେ ଅତ୍ୟଧିକ ନିର୍ଭର କରେ2,3। ତରଳ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ମୁଖ୍ୟତଃ ଧାତୁ ଲବଣ ଏବଂ ଜୈବ ଦ୍ରାବକ ଦ୍ୱାରା ଗଠିତ। ବ୍ୟବହାରିକ ପ୍ରୟୋଗ ପାଇଁ ତରଳ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍‌ର ସୁରକ୍ଷା ପ୍ରତି ସତର୍କତାର ସହିତ ବିଚାର କରିବା ଆବଶ୍ୟକ, ବିଶେଷକରି ଯେତେବେଳେ ବ୍ୟାଟେରୀ ତାପଜ କିମ୍ବା ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଚାପର ସମ୍ମୁଖୀନ ହୁଏ4।
ସୋଡିୟମ୍-ଆୟନ୍ ବ୍ୟାଟେରୀ (SIBs) ସେମାନଙ୍କର ପ୍ରଚୁର ସମୁଦ୍ର ଭଣ୍ଡାର, ଅଣ-ବିଷାକ୍ତତା ଏବଂ କମ ସାମଗ୍ରୀ ମୂଲ୍ୟ ହେତୁ ନିକଟ ଭବିଷ୍ୟତରେ ଲିଥିୟମ୍-ଆୟନ୍ ବ୍ୟାଟେରୀକୁ ବଦଳାଇବ ବୋଲି ଆଶା କରାଯାଉଛି। ନାନୋମାଟେରିଆଲ୍ସର ସଂଶ୍ଳେଷଣ ତଥ୍ୟ ସଂରକ୍ଷଣ, ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଏବଂ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଡିଭାଇସଗୁଡ଼ିକର ବିକାଶକୁ ତ୍ୱରାନ୍ୱିତ କରିଛି। ସାହିତ୍ୟର ଏକ ବଡ଼ ଅଂଶ ସୋଡିୟମ୍-ଆୟନ୍ ବ୍ୟାଟେରୀରେ ବିଭିନ୍ନ ନାନୋଷ୍ଟ୍ରକ୍ଚର (ଯଥା, ଧାତୁ ଅକ୍ସାଇଡ୍, ଗ୍ରାଫିନ୍, ନାନୋଟ୍ୟୁବ୍ ଏବଂ ଫୁଲେରେନ୍) ପ୍ରୟୋଗ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରିଛି। ଗବେଷଣା ସେମାନଙ୍କର ବହୁମୁଖୀତା ଏବଂ ପରିବେଶଗତ ବନ୍ଧୁତ୍ୱ ଯୋଗୁଁ ସୋଡିୟମ୍-ଆୟନ୍ ବ୍ୟାଟେରୀ ପାଇଁ ପଲିମର ସମେତ ଆନୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀର ବିକାଶ ଉପରେ ଧ୍ୟାନ କେନ୍ଦ୍ରିତ କରିଛି। ରିଚାର୍ଜେବଲ୍ ପଲିମର ବ୍ୟାଟେରୀ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଗବେଷଣା ଆଗ୍ରହ ନିସନ୍ଦେହରେ ବୃଦ୍ଧି ପାଇବ। ଅନନ୍ୟ ଗଠନ ଏବଂ ଗୁଣଧର୍ମ ସହିତ ନୂତନ ପଲିମର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀ ପରିବେଶ ଅନୁକୂଳ ଶକ୍ତି ସଂରକ୍ଷଣ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ପାଇଁ ପଥ ପ୍ରଶସ୍ତ କରିବାର ସମ୍ଭାବନା ଅଛି। ଯଦିଓ ସୋଡିୟମ୍-ଆୟନ୍ ବ୍ୟାଟେରୀରେ ବ୍ୟବହାର ପାଇଁ ବିଭିନ୍ନ ପଲିମର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀ ଅନୁସନ୍ଧାନ କରାଯାଇଛି, ଏହି କ୍ଷେତ୍ର ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ବିକାଶର ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ଅଛି। ସୋଡିୟମ୍-ଆୟନ୍ ବ୍ୟାଟେରୀ ପାଇଁ, ବିଭିନ୍ନ ଗଠନମୂଳକ ବିନ୍ୟାସ ସହିତ ଅଧିକ ପଲିମର ସାମଗ୍ରୀ ଅନୁସନ୍ଧାନ କରିବାକୁ ପଡିବ। ପଲିମର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀରେ ସୋଡିୟମ୍ ଆୟନର ସଂରକ୍ଷଣ ଯନ୍ତ୍ରପାତି ବିଷୟରେ ଆମର ବର୍ତ୍ତମାନର ଜ୍ଞାନ ଉପରେ ଆଧାର କରି, ଏହା ଅନୁମାନ କରାଯାଇପାରେ ଯେ ସଂଯୁକ୍ତ ସିଷ୍ଟମରେ କାର୍ବୋନିଲ୍ ଗୋଷ୍ଠୀ, ମୁକ୍ତ ରେଡିକାଲ୍ ଏବଂ ହେଟେରୋଆଟମ୍ ସୋଡିୟମ୍ ଆୟନ ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ପାଇଁ ସକ୍ରିୟ ସ୍ଥାନ ଭାବରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରିପାରିବେ। ତେଣୁ, ଏହି ସକ୍ରିୟ ସ୍ଥାନଗୁଡ଼ିକର ଉଚ୍ଚ ଘନତ୍ୱ ସହିତ ନୂତନ ପଲିମର ବିକାଶ କରିବା ଅତ୍ୟନ୍ତ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ। ଜେଲ୍ ପଲିମର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ (GPE) ଏକ ବିକଳ୍ପ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଯାହା ବ୍ୟାଟେରୀ ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟତା, ଆୟନ୍ ପରିବାହିତା, କୌଣସି ଲିକେଜ୍, ଉଚ୍ଚ ନମନୀୟତା ଏବଂ ଭଲ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ଉନ୍ନତ କରେ।
ପଲିମର ମାଟ୍ରିକ୍ସରେ PVA ଏବଂ ପଲିଥିଲିନ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍ (PEO) ଭଳି ସାମଗ୍ରୀ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ 13। ଜେଲ୍ ପାରମେୟ ପଲିମର (GPE) ପଲିମର ମାଟ୍ରିକ୍ସରେ ତରଳ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍‌କୁ ସ୍ଥିର କରିଥାଏ, ଯାହା ବାଣିଜ୍ୟିକ ବିଭାଜକ ତୁଳନାରେ ଲିକେଜ୍ ହେବାର ବିପଦକୁ ହ୍ରାସ କରିଥାଏ14। PVA ଏକ କୃତ୍ରିମ ବାୟୋଡିଗ୍ରେଡେବଲ୍ ପଲିମର। ଏହାର ଉଚ୍ଚ ଅନୁମତି ଅଛି, ଏହା ଶସ୍ତା ଏବଂ ଅଣ-ବିଷାକ୍ତ। ଏହି ସାମଗ୍ରୀ ଏହାର ଫିଲ୍ମ-ଗଠନ ଗୁଣ, ରାସାୟନିକ ସ୍ଥିରତା ଏବଂ ଆସନ ପାଇଁ ଜଣାଶୁଣା। ଏଥିରେ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ (OH) ଗୋଷ୍ଠୀ ଏବଂ ଏକ ଉଚ୍ଚ କ୍ରସ୍-ଲିଙ୍କିଂ ସମ୍ଭାବ୍ୟ ଘନତ୍ୱ ମଧ୍ୟ ରହିଛି15,16,17। ପଲିମର ମିଶ୍ରଣ, ପ୍ଲାଷ୍ଟିସାଇଜର୍ ଯୋଗ, କମ୍ପୋଜିଟ୍ ଯୋଗ ଏବଂ ସିଟୁ ପଲିମରାଇଜେସନ୍ କୌଶଳଗୁଡ଼ିକୁ PVA-ଆଧାରିତ ପଲିମର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍‌ଗୁଡ଼ିକର ପରିବାହିତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଛି ଯାହା ଦ୍ୱାରା ମାଟ୍ରିକ୍ସ ସ୍ଫଟିକତା ହ୍ରାସ ଏବଂ ଶୃଙ୍ଖଳ ନମନୀୟତା ବୃଦ୍ଧି କରାଯାଇପାରେ18,19,20।
ଶିଳ୍ପ ପ୍ରୟୋଗ ପାଇଁ ପଲିମରିକ ସାମଗ୍ରୀ ବିକାଶ ପାଇଁ ମିଶ୍ରଣ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପଦ୍ଧତି। ପଲିମର ମିଶ୍ରଣଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରାୟତଃ ଏହି ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ: (1) ଶିଳ୍ପ ପ୍ରୟୋଗରେ ପ୍ରାକୃତିକ ପଲିମରର ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ଗୁଣକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା; (2) ଜୈବବିଘଟନଯୋଗ୍ୟ ପଦାର୍ଥର ରାସାୟନିକ, ଭୌତିକ ଏବଂ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା; ଏବଂ (3) ଖାଦ୍ୟ ପ୍ୟାକେଜିଂ ଶିଳ୍ପରେ ନୂତନ ସାମଗ୍ରୀର ଦ୍ରୁତ ପରିବର୍ତ୍ତନଶୀଳ ଚାହିଦା ସହିତ ଖାପ ଖୁଆଇବା। କୋପଲିମରାଇଜେସନ୍ ପରି ନୁହେଁ, ପଲିମର ମିଶ୍ରଣ ଏକ କମ୍ ମୂଲ୍ୟର ପ୍ରକ୍ରିୟା ଯାହା ଇଚ୍ଛିତ ଗୁଣ ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ ଜଟିଳ ରାସାୟନିକ ପ୍ରକ୍ରିୟା ବଦଳରେ ସରଳ ଭୌତିକ ପ୍ରକ୍ରିୟା ବ୍ୟବହାର କରେ21। ହୋମୋପଲିମର ଗଠନ କରିବାକୁ, ବିଭିନ୍ନ ପଲିମରଗୁଡ଼ିକ ଦ୍ୱିପୋଲ-ଦ୍ୱିପୋଲ ବଳ, ହାଇଡ୍ରୋଜେନ ବନ୍ଧ, କିମ୍ବା ଚାର୍ଜ-ସ୍ଥାନାନ୍ତର ଜଟିଳ ମାଧ୍ୟମରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା କରିପାରିବେ22,23। ପ୍ରାକୃତିକ ଏବଂ କୃତ୍ରିମ ପଲିମରରୁ ତିଆରି ମିଶ୍ରଣଗୁଡ଼ିକ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣ ସହିତ ଭଲ ଜୈବ ସୁସଙ୍ଗତତାକୁ ମିଶ୍ରଣ କରିପାରେ, କମ ଉତ୍ପାଦନ ମୂଲ୍ୟରେ ଏକ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ପଦାର୍ଥ ସୃଷ୍ଟି କରିପାରେ24,25। ତେଣୁ, କୃତ୍ରିମ ଏବଂ ପ୍ରାକୃତିକ ପଲିମର ମିଶ୍ରଣ କରି ଜୈବ ସମ୍ବନ୍ଧୀୟ ପଲିମରିକ ସାମଗ୍ରୀ ସୃଷ୍ଟି କରିବାରେ ବହୁତ ଆଗ୍ରହ ରହିଛି। PVA କୁ ସୋଡିୟମ ଆଲଜିନେଟ୍ (NaAlg), ସେଲ୍ୟୁଲୋଜ୍, ଚିଟୋସାନ୍ ଏବଂ ଷ୍ଟାର୍ଚ ସହିତ ମିଶ୍ରଣ କରାଯାଇପାରିବ26।
ସୋଡିୟମ୍ ଆଲଜିନେଟ୍ ହେଉଛି ଏକ ପ୍ରାକୃତିକ ପଲିମର ଏବଂ ସାମୁଦ୍ରିକ ମାଟିଆ ଶୈବାଳରୁ ନିଷ୍କାସିତ ଆନୋନିକ୍ ପଲିସାକାରାଇଡ୍। ସୋଡିୟମ୍ ଆଲଜିନେଟ୍ β-(1-4)-ଲିଙ୍କ୍ଡ୍ D-ମାନୁରୋନିକ୍ ଏସିଡ୍ (M) ଏବଂ α-(1-4)-ଲିଙ୍କ୍ଡ୍ L-ଗୁଲୁରୋନିକ୍ ଏସିଡ୍ (G) କୁ ନେଇ ଗଠିତ ଯାହା ହୋମୋପଲିମେରିକ୍ ଫର୍ମ (ପଲି-M ଏବଂ ପଲି-G) ଏବଂ ହେଟେରୋପଲିମେରିକ୍ ବ୍ଲକ୍ (MG କିମ୍ବା GM)27 ରେ ସଂଗଠିତ। M ଏବଂ G ବ୍ଲକ୍‌ର ବିଷୟବସ୍ତୁ ଏବଂ ଆପେକ୍ଷିକ ଅନୁପାତ ଆଲଜିନେଟ୍‌ର ରାସାୟନିକ ଏବଂ ଭୌତିକ ଗୁଣ ଉପରେ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରଭାବ ପକାଇଥାଏ28,29। ସୋଡିୟମ୍ ଆଲଜିନେଟ୍‌ର ଜୈବ ଅପଚୟ, ଜୈବ ସୁସଙ୍ଗତତା, କମ ମୂଲ୍ୟ, ଭଲ ଫିଲ୍ମ-ଗଠନ ଗୁଣ ଏବଂ ଅଣ-ବିଷାକ୍ତତା ଯୋଗୁଁ ବ୍ୟାପକ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ଏବଂ ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଏ। ତଥାପି, ଆଲଜିନେଟ୍ ଶୃଙ୍ଖଳରେ ବହୁ ସଂଖ୍ୟକ ମୁକ୍ତ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲ୍ (OH) ଏବଂ କାର୍ବୋକ୍ସିଲେଟ୍ (COO) ଗୋଷ୍ଠୀ ଆଲଜିନେଟ୍‌କୁ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଜଳଫିଲିକ୍ କରିଥାଏ। ତଥାପି, ଆଲଜିନେଟ୍‌ର ଭଙ୍ଗୁରତା ଏବଂ କଠୋରତା ଯୋଗୁଁ ଏହାର ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣ ଦୁର୍ବଳ ଅଛି। ତେଣୁ, ଜଳ ସମ୍ବେଦନଶୀଳତା ଏବଂ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା ପାଇଁ ଆଲଜିନେଟ୍‌କୁ ଅନ୍ୟ ସିନ୍ଥେଟିକ୍ ସାମଗ୍ରୀ ସହିତ ମିଶ୍ରଣ କରାଯାଇପାରିବ30,31।
ନୂତନ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀ ଡିଜାଇନ୍ କରିବା ପୂର୍ବରୁ, ନୂତନ ସାମଗ୍ରୀର ନିର୍ମାଣ ସମ୍ଭାବ୍ୟତା ମୂଲ୍ୟାଙ୍କନ ପାଇଁ DFT ଗଣନା ପ୍ରାୟତଃ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ଏହା ସହିତ, ବୈଜ୍ଞାନିକମାନେ ପରୀକ୍ଷାମୂଳକ ଫଳାଫଳକୁ ନିଶ୍ଚିତ ଏବଂ ପୂର୍ବାନୁମାନ କରିବା, ସମୟ ବଞ୍ଚାଇବା, ରାସାୟନିକ ଅପଚୟ ହ୍ରାସ କରିବା ଏବଂ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଆଚରଣର ପୂର୍ବାନୁମାନ କରିବା ପାଇଁ ଆଣବିକ ମଡେଲିଂ ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତି। ସାମଗ୍ରୀ ବିଜ୍ଞାନ, ନାନୋମାଟେରିଆଲ୍ସ, କମ୍ପ୍ୟୁଟେସନାଲ୍ ରସାୟନ ଏବଂ ଔଷଧ ଆବିଷ୍କାର ସମେତ ଅନେକ କ୍ଷେତ୍ରରେ ଆଣବିକ ମଡେଲିଂ ବିଜ୍ଞାନର ଏକ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ଏବଂ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଶାଖା ପାଲଟିଛି। ମଡେଲିଂ ପ୍ରୋଗ୍ରାମ ବ୍ୟବହାର କରି, ବୈଜ୍ଞାନିକମାନେ ସିଧାସଳଖ ଆଣବିକ ତଥ୍ୟ ପାଇପାରିବେ, ଯେଉଁଥିରେ ଶକ୍ତି (ଗଠନର ଉତ୍ତାପ, ଆୟନାଇଜେସନ୍ ସମ୍ଭାବନା, ସକ୍ରିୟକରଣ ଶକ୍ତି, ଇତ୍ୟାଦି) ଏବଂ ଜ୍ୟାମିତି (ବନ୍ଧନ କୋଣ, ବନ୍ଧନ ଲମ୍ବ ଏବଂ ଟର୍ସନ୍ କୋଣ) ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ଏହା ସହିତ, ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଗୁଣ (ଚାର୍ଜ, HOMO ଏବଂ LUMO ବ୍ୟାଣ୍ଡ ଗ୍ୟାପ୍ ଶକ୍ତି, ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ଆଫିନିଟି), ବର୍ଣ୍ଣାଳୀ ଗୁଣ (ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟପୂର୍ଣ୍ଣ କମ୍ପନ ମୋଡ୍ ଏବଂ ତୀବ୍ରତା ଯେପରିକି FTIR ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରା), ଏବଂ ବଲ୍କ ଗୁଣ (ଆଲୋକ, ପ୍ରସାରଣ, ସାନ୍ଦ୍ରତା, ମଡ୍ୟୁଲ୍ସ, ଇତ୍ୟାଦି) ଗଣନା କରାଯାଇପାରିବ।
LiNiPO4 ଏହାର ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି ଘନତା (ପ୍ରାୟ 5.1 V ର କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ଭୋଲଟେଜ) ଯୋଗୁଁ ଲିଥିୟମ-ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀ ପଜିଟିଭ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀ ସହିତ ପ୍ରତିଯୋଗିତା କରିବାରେ ସମ୍ଭାବ୍ୟ ସୁବିଧା ଦେଖାଏ। ଉଚ୍ଚ-ଭୋଲଟେଜ ଅଞ୍ଚଳରେ LiNiPO4 ର ସୁବିଧାକୁ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରିବା ପାଇଁ, କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ଭୋଲଟେଜକୁ ହ୍ରାସ କରିବା ଆବଶ୍ୟକ କାରଣ ବର୍ତ୍ତମାନ ବିକଶିତ ଉଚ୍ଚ-ଭୋଲଟେଜ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ କେବଳ 4.8 V ତଳେ ଭୋଲଟେଜରେ ଅପେକ୍ଷାକୃତ ସ୍ଥିର ରହିପାରେ। ଝାଙ୍ଗ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ LiNiPO4 ର Ni ସାଇଟରେ ସମସ୍ତ 3d, 4d, ଏବଂ 5d ଟ୍ରାଞ୍ଜିସନ୍ ଧାତୁର ଡୋପିଂ ତଦନ୍ତ କରିଥିଲେ, ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ରାସାୟନିକ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମତା ସହିତ ଡୋପିଂ ପ୍ୟାଟର୍ଣ୍ଣ ଚୟନ କରିଥିଲେ ଏବଂ ଏହାର ବୈଦ୍ୟୁତିକ ରାସାୟନିକ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମର ଆପେକ୍ଷିକ ସ୍ଥିରତା ବଜାୟ ରଖି LiNiPO4 ର କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ଭୋଲଟେଜକୁ ସଜାଡ଼ିଥିଲେ। ସେମାନେ ପାଇଥିବା ସର୍ବନିମ୍ନ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ଭୋଲଟେଜଗୁଡ଼ିକ ଯଥାକ୍ରମେ Ti, Nb, ଏବଂ Ta-doped LiNiPO4 ପାଇଁ 4.21, 3.76, ଏବଂ 3.5037 ଥିଲା।
ତେଣୁ, ଏହି ଅଧ୍ୟୟନର ଲକ୍ଷ୍ୟ ହେଉଛି ରିଚାର୍ଜେବଲ୍ ଆୟନ୍-ଆୟନ୍ ବ୍ୟାଟେରୀରେ ଏହାର ପ୍ରୟୋଗ ପାଇଁ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ମେକାନିକାଲ୍ ଗଣନା ବ୍ୟବହାର କରି PVA/NaAlg ସିଷ୍ଟମର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଗୁଣ, QSAR ବର୍ଣ୍ଣନାକାରୀ ଏବଂ ତାପଜ ଗୁଣ ଉପରେ ପ୍ଲାଷ୍ଟିସାଇଜର୍ ଭାବରେ ଗ୍ଲିସେରୋଲର ପ୍ରଭାବକୁ ତାତ୍ତ୍ୱିକ ଭାବରେ ଅନୁସନ୍ଧାନ କରିବା। PVA/NaAlg ମଡେଲ୍ ଏବଂ ଗ୍ଲିସେରୋଲ ମଧ୍ୟରେ ଆଣବିକ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାକୁ ବାଡରଙ୍କ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଆଣବିକ ତତ୍ତ୍ୱ (QTAIM) ବ୍ୟବହାର କରି ବିଶ୍ଳେଷଣ କରାଯାଇଥିଲା।
PVA ର NaAlg ସହିତ ଏବଂ ତା’ପରେ ଗ୍ଲିସେରଲ ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାକୁ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରୁଥିବା ଏକ ଅଣୁ ମଡେଲକୁ DFT ବ୍ୟବହାର କରି ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ କରାଯାଇଥିଲା। ଏହି ମଡେଲକୁ ଗାଉସିଆନ୍ 0938 ସଫ୍ଟୱେର୍ ବ୍ୟବହାର କରି ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋସ୍କୋପି ବିଭାଗ, କାଇରୋ, ଇଜିପ୍ଟରେ ଗଣନା କରାଯାଇଥିଲା। B3LYP/6-311G(d, p) ସ୍ତର 39,40,41,42 ରେ DFT ବ୍ୟବହାର କରି ମଡେଲଗୁଡ଼ିକୁ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ କରାଯାଇଥିଲା। ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇଥିବା ମଡେଲଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଯାଞ୍ଚ କରିବା ପାଇଁ, ସମାନ ସ୍ତରରେ ତତ୍ତ୍ୱରେ କରାଯାଇଥିବା ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ଅଧ୍ୟୟନ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ ଜ୍ୟାମିତିର ସ୍ଥିରତା ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ। ସମସ୍ତ ମୂଲ୍ୟାଙ୍କିତ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ମଧ୍ୟରେ ନକାରାତ୍ମକ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସିର ଅନୁପସ୍ଥିତି ସମ୍ଭାବ୍ୟ ଶକ୍ତି ପୃଷ୍ଠରେ ପ୍ରକୃତ ଧନାତ୍ମକ ମିନିମାରେ ଅନୁମାନିତ ଗଠନକୁ ହାଇଲାଇଟ୍ କରେ। TDM, HOMO/LUMO ବ୍ୟାଣ୍ଡ ଗ୍ୟାପ୍ ଶକ୍ତି ଏବଂ MESP ଭଳି ଭୌତିକ ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକୁ ତତ୍ତ୍ୱର ସମାନ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ମେକାନିକାଲ୍ ସ୍ତରରେ ଗଣନା କରାଯାଇଥିଲା। ଏହା ସହିତ, କିଛି ତାପଜ ପାରାମିଟର ଯେପରିକି ଗଠନର ଅନ୍ତିମ ଉତ୍ତାପ, ମୁକ୍ତ ଶକ୍ତି, ଏଣ୍ଟ୍ରୋପି, ଏନଥାଲପି ଏବଂ ତାପ କ୍ଷମତା ସାରଣୀ 1 ରେ ଦିଆଯାଇଥିବା ସୂତ୍ର ବ୍ୟବହାର କରି ଗଣନା କରାଯାଇଥିଲା। ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇଥିବା ଗଠନର ପୃଷ୍ଠରେ ଘଟୁଥିବା ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାକୁ ଚିହ୍ନଟ କରିବା ପାଇଁ ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇଥିବା ମଡେଲଗୁଡ଼ିକୁ ଅଣୁରେ ପରମାଣୁର କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ତତ୍ତ୍ୱ (QTAIM) ବିଶ୍ଳେଷଣ କରାଯାଇଥିଲା। ଏହି ଗଣନାଗୁଡ଼ିକୁ ଗୌସିଆନ୍ 09 ସଫ୍ଟୱେର୍ କୋଡ୍ ରେ "output=wfn" କମାଣ୍ଡ ବ୍ୟବହାର କରି କରାଯାଇଥିଲା ଏବଂ ତା'ପରେ ଆଭୋଗାଡ୍ରୋ ସଫ୍ଟୱେର୍ କୋଡ୍ 43 ବ୍ୟବହାର କରି ଭିଜୁଆଲାଇଜ୍ କରାଯାଇଥିଲା।
ଯେଉଁଠାରେ E ହେଉଛି ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଶକ୍ତି, P ହେଉଛି ଚାପ, V ହେଉଛି ଆୟତନ, Q ହେଉଛି ସିଷ୍ଟମ ଏବଂ ଏହାର ପରିବେଶ ମଧ୍ୟରେ ତାପ ବିନିମୟ, T ହେଉଛି ତାପମାତ୍ରା, ΔH ହେଉଛି ଏନଥାଲ୍ପି ପରିବର୍ତ୍ତନ, ΔG ହେଉଛି ମୁକ୍ତ ଶକ୍ତି ପରିବର୍ତ୍ତନ, ΔS ହେଉଛି ଏଣ୍ଟ୍ରୋପି ପରିବର୍ତ୍ତନ, a ଏବଂ b ହେଉଛି କମ୍ପନ ପାରାମିଟର, q ହେଉଛି ପରମାଣୁ ଚାର୍ଜ, ଏବଂ C ହେଉଛି ପରମାଣୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ ଘନତ୍ୱ44,45। ଶେଷରେ, ସମାନ ଗଠନଗୁଡ଼ିକୁ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ କରାଯାଇଥିଲା ଏବଂ ଇଜିପ୍ଟର କାଇରୋରେ ଥିବା ଜାତୀୟ ଗବେଷଣା କେନ୍ଦ୍ରର ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋସ୍କୋପି ବିଭାଗରେ SCIGRESS ସଫ୍ଟୱେର୍ କୋଡ୍46 ବ୍ୟବହାର କରି PM6 ସ୍ତରରେ QSAR ପାରାମିଟର ଗଣନା କରାଯାଇଥିଲା।
ଆମର ପୂର୍ବ କାର୍ଯ୍ୟ47 ରେ, ଆମେ ତିନୋଟି PVA ୟୁନିଟ୍ ସହିତ ଦୁଇଟି NaAlg ୟୁନିଟ୍‌ର ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ବର୍ଣ୍ଣନା କରୁଥିବା ସବୁଠାରୁ ସମ୍ଭାବ୍ୟ ମଡେଲ୍‌ର ମୂଲ୍ୟାଙ୍କନ କରିଥିଲୁ, ଯେଉଁଥିରେ ଗ୍ଲିସେରଲ୍‌ ପ୍ଲାଷ୍ଟିସାଇଜର୍‌ ଭାବରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରୁଛି। ଉପରେ ଉଲ୍ଲେଖ କରାଯାଇଥିବା ପରି, PVA ଏବଂ NaAlgର ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ପାଇଁ ଦୁଇଟି ସମ୍ଭାବନା ଅଛି। 3PVA-2Na Alg (କାର୍ବନ ସଂଖ୍ୟା 10 ଉପରେ ଆଧାରିତ) ଏବଂ ଶବ୍ଦ 1Na Alg-3PVA-ମଧ୍ୟ 1Na Alg ଭାବରେ ନାମିତ ଦୁଇଟି ମଡେଲ୍‌ର ବିଚାର କରାଯାଇଥିବା ଅନ୍ୟ ଗଠନ ତୁଳନାରେ ସବୁଠାରୁ କ୍ଷୁଦ୍ରତମ ଶକ୍ତି ବ୍ୟବଧାନ ମୂଲ୍ୟ48 ଅଛି। ତେଣୁ, PVA/Na Alg ମିଶ୍ରଣ ପଲିମରର ସବୁଠାରୁ ସମ୍ଭାବ୍ୟ ମଡେଲ୍‌ ଉପରେ Gly ଯୋଗର ପ୍ରଭାବ ପରବର୍ତ୍ତୀ ଦୁଇଟି ଗଠନ ବ୍ୟବହାର କରି ଅନୁସନ୍ଧାନ କରାଯାଇଥିଲା: 3PVA-(C10)2Na Alg (ସରଳତା ପାଇଁ 3PVA-2Na Alg ଭାବରେ ଉଲ୍ଲେଖ କରାଯାଇଛି) ଏବଂ ଶବ୍ଦ 1 Na Alg − 3PVA-ମଧ୍ୟ 1 Na Alg। ସାହିତ୍ୟ ଅନୁସାରେ, PVA, NaAlg ଏବଂ ଗ୍ଲିସେରଲ୍‌ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସିଲ୍ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ଗୋଷ୍ଠୀ ମଧ୍ୟରେ କେବଳ ଦୁର୍ବଳ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ବନ୍ଧ ଗଠନ କରିପାରିବେ। ଯେହେତୁ PVA ଟ୍ରିମର ଏବଂ NaAlg ଏବଂ ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ଡାଇମର ଉଭୟରେ ଅନେକ OH ଗୋଷ୍ଠୀ ଥାଏ, ତେଣୁ OH ଗୋଷ୍ଠୀ ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ ମାଧ୍ୟମରେ ସମ୍ପର୍କ ହାସଲ କରାଯାଇପାରିବ। ଚିତ୍ର 1 ମଡେଲ୍ ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ଅଣୁ ଏବଂ ମଡେଲ୍ ଅଣୁ 3PVA-2Na Alg ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଦେଖାଏ, ଏବଂ ଚିତ୍ର 2 ମଡେଲ୍ ଅଣୁ ଶବ୍ଦ 1Na Alg-3PVA-ମଧ୍ୟ 1Na Alg ଏବଂ ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ର ବିଭିନ୍ନ ସାନ୍ଦ୍ରତା ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାର ନିର୍ମିତ ମଡେଲ୍ ଦେଖାଏ।
ଉନ୍ନତ ଗଠନ: (a) Gly ଏବଂ 3PVA - 2Na Alg (b) 1 Gly, (c) 2 Gly, (d) 3 Gly, (e) 4 Gly, ଏବଂ (f) 5 Gly ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା କରନ୍ତି।
(a) 1 Gly, (b) 2 Gly, (c) 3 Gly, (d) 4 Gly, (e) 5 Gly, ଏବଂ (f) 6 Gly ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା କରୁଥିବା ଶବ୍ଦ 1Na Alg- 3PVA – ମଧ୍ୟମ 1Na Alg ର ଉନ୍ନତ ଗଠନ।
ଯେକୌଣସି ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀର ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳତା ଅଧ୍ୟୟନ କରିବା ସମୟରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ବ୍ୟାଣ୍ଡ ଗ୍ୟାପ୍ ଶକ୍ତି ବିଚାର କରିବାକୁ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପାରାମିଟର। କାରଣ ଏହା ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍‌ଗୁଡ଼ିକର ଆଚରଣ ବର୍ଣ୍ଣନା କରେ ଯେତେବେଳେ ସାମଗ୍ରୀଟି ବାହ୍ୟ ପରିବର୍ତ୍ତନର ଶିକାର ହୁଏ। ତେଣୁ, ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇଥିବା ସମସ୍ତ ଗଠନ ପାଇଁ HOMO/LUMOର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ବ୍ୟାଣ୍ଡ ଗ୍ୟାପ୍ ଶକ୍ତି ଆକଳନ କରିବା ଆବଶ୍ୟକ। ସାରଣୀ 2 ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ଯୋଗ ଯୋଗୁଁ 3PVA-(C10)2Na Alg ଏବଂ ଶବ୍ଦ 1Na Alg − 3PVA- ମଧ୍ୟ 1Na Alg ର HOMO/LUMO ଶକ୍ତିରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଦେଖାଉଛି। ref47 ଅନୁଯାୟୀ, 3PVA-(C10)2Na Alg ର Eg ମୂଲ୍ୟ 0.2908 eV, ଯେତେବେଳେ ଦ୍ୱିତୀୟ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାର ସମ୍ଭାବନାକୁ ପ୍ରତିଫଳିତ କରୁଥିବା ଗଠନର Eg ମୂଲ୍ୟ 0.5706 eV।
ତଥାପି, ଏହା ଜଣାପଡ଼ିଲା ଯେ ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ଯୋଗ କରିବା ଦ୍ୱାରା 3PVA-(C10)2Na Alg ର Eg ମୂଲ୍ୟରେ ସାମାନ୍ୟ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଆସିଥିଲା। ଯେତେବେଳେ 3PVA-(C10)2NaAlg 1, 2, 3, 4 ଏବଂ 5 ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ୟୁନିଟ୍ ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା କରିଥିଲା, ଏହାର Eg ମୂଲ୍ୟ ଯଥାକ୍ରମେ 0.302, 0.299, 0.308, 0.289 ଏବଂ 0.281 eV ହୋଇଗଲା। ତଥାପି, ଏକ ମୂଲ୍ୟବାନ ଅନ୍ତର୍ଦୃଷ୍ଟି ଅଛି ଯେ 3 ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ୟୁନିଟ୍ ଯୋଡିବା ପରେ, Eg ମୂଲ୍ୟ 3PVA-(C10)2Na Alg ଅପେକ୍ଷା ଛୋଟ ହୋଇଗଲା। ପାଞ୍ଚଟି ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ୟୁନିଟ୍ ସହିତ 3PVA-(C10)2Na Alg ର ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରୁଥିବା ମଡେଲ୍ ହେଉଛି ସବୁଠାରୁ ସମ୍ଭାବ୍ୟ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ମଡେଲ୍। ଏହାର ଅର୍ଥ ହେଉଛି ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ୟୁନିଟ୍ ସଂଖ୍ୟା ବୃଦ୍ଧି ପାଇବା ସହିତ, ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାର ସମ୍ଭାବନା ମଧ୍ୟ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ।
ଏହି ସମୟରେ, ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାର ଦ୍ୱିତୀୟ ସମ୍ଭାବନା ପାଇଁ, ଶବ୍ଦ 1Na Alg − 3PVA –ମଧ୍ୟ 1Na Alg- 1Gly, ଶବ୍ଦ 1Na Alg − 3PVA –ମଧ୍ୟ 1Na Alg- 2Gly, ଶବ୍ଦ 1Na Alg − 3PVA –ମଧ୍ୟ 1Na Alg- 3Gly, ଶବ୍ଦ 1Na Alg − 3PVA –ମଧ୍ୟ 1Na Alg- 4Gly, ଶବ୍ଦ 1Na Alg − 3PVA –ମଧ୍ୟ 1Na Alg- 5Gly ଏବଂ ଶବ୍ଦ 1Na Alg − 3PVA –ମଧ୍ୟ 1Na Alg- 6Gly ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରୁଥିବା ମଡେଲ ଅଣୁଗୁଡ଼ିକର HOMO/LUMO ଶକ୍ତି ଯଥାକ୍ରମେ 1.343, 1.34 7, 0.976, 0.607, 0.348 ଏବଂ 0.496 eV ହୋଇଥାଏ। ସାରଣୀ 2 ସମସ୍ତ ଗଠନ ପାଇଁ ଗଣନା କରାଯାଇଥିବା HOMO/LUMO ବ୍ୟାଣ୍ଡ ଗ୍ୟାପ୍ ଶକ୍ତି ଦର୍ଶାଉଛି। ଅଧିକନ୍ତୁ, ପ୍ରଥମ ଗୋଷ୍ଠୀର ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ସମ୍ଭାବ୍ୟତାର ସମାନ ଆଚରଣ ଏଠାରେ ପୁନରାବୃତ୍ତି ହୋଇଛି।
କଠିନ ଅବସ୍ଥା ପଦାର୍ଥ ବିଜ୍ଞାନରେ ବ୍ୟାଣ୍ଡ ତତ୍ତ୍ୱ କହୁଛି ଯେ ଏକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀର ବ୍ୟାଣ୍ଡ ଗ୍ୟାପ୍ ହ୍ରାସ ପାଇବା ସହିତ, ସାମଗ୍ରୀର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ପରିବାହିତା ବୃଦ୍ଧି ପାଏ। ସୋଡିୟମ୍-ଆୟନ୍ କ୍ୟାଥୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀର ବ୍ୟାଣ୍ଡ ଗ୍ୟାପ୍ ହ୍ରାସ କରିବା ପାଇଁ ଡୋପିଂ ଏକ ସାଧାରଣ ପଦ୍ଧତି। ଜିଆଙ୍ଗ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ β-NaMnO2 ସ୍ତରଯୁକ୍ତ ସାମଗ୍ରୀର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ପରିବାହିତା ଉନ୍ନତ କରିବା ପାଇଁ Cu ଡୋପିଂ ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲେ। DFT ଗଣନା ବ୍ୟବହାର କରି, ସେମାନେ ଜାଣିପାରିଲେ ଯେ ଡୋପିଂ ସାମଗ୍ରୀର ବ୍ୟାଣ୍ଡ ଗ୍ୟାପ୍ 0.7 eV ରୁ 0.3 eV କୁ ହ୍ରାସ କରିଛି। ଏହା ସୂଚିତ କରେ ଯେ Cu ଡୋପିଂ β-NaMnO2 ସାମଗ୍ରୀର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ପରିବାହିତାକୁ ଉନ୍ନତ କରେ।
MESP କୁ ଆଣବିକ ଚାର୍ଜ ବଣ୍ଟନ ଏବଂ ଏକକ ଧନାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଶକ୍ତି ଭାବରେ ପରିଭାଷିତ କରାଯାଇଛି। MESP କୁ ରାସାୟନିକ ଗୁଣ ଏବଂ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳତାକୁ ବୁଝିବା ଏବଂ ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରିବା ପାଇଁ ଏକ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଉପକରଣ ଭାବରେ ବିବେଚନା କରାଯାଏ। MESP କୁ ପଲିମରିକ ପଦାର୍ଥ ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାର ଯନ୍ତ୍ରପାତି ବୁଝିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ। MESP ଅଧ୍ୟୟନାଧୀନ ଯୌଗିକ ମଧ୍ୟରେ ଚାର୍ଜ ବଣ୍ଟନକୁ ବର୍ଣ୍ଣନା କରେ। ଏହା ସହିତ, MESP ଅଧ୍ୟୟନାଧୀନ ପଦାର୍ଥରେ ସକ୍ରିୟ ସ୍ଥାନଗୁଡ଼ିକ ବିଷୟରେ ସୂଚନା ପ୍ରଦାନ କରେ32। ଚିତ୍ର 3 3PVA-(C10) 2Na Alg, 3PVA-(C10) 2Na Alg − 1Gly, 3PVA-(C10) 2Na Alg − 2Gly, 3PVA-(C10) 2Na Alg − 2Gly, 3PVA-(C10) 2Na Alg − 3Gly, 3PVA-(C10) 2Na Alg − 4Gly, ଏବଂ 3PVA-(C10) 2Na Alg − 5Gly ର MESP ପ୍ଲଟଗୁଡ଼ିକୁ ଦର୍ଶାଉଛି ଯାହା ତତ୍ତ୍ୱର B3LYP/6-311G(d, p) ସ୍ତରରେ ପୂର୍ବାନୁମାନ କରାଯାଇଛି।
(a) Gly ଏବଂ 3PVA − 2Na Alg ପାଇଁ (b) 1 Gly, (c) 2 Gly, (d) 3 Gly, (e) 4 Gly, ଏବଂ (f) 5 Gly ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା କରୁଥିବା ପାଇଁ B3LYP/6-311 g(d, p) ସହିତ ଗଣନା କରାଯାଇଥିବା MESP ରୂପରେଖା।
ଏହି ସମୟରେ, ଚିତ୍ର 4 ଯଥାକ୍ରମେ 1Na Alg- 3PVA – ମଧ୍ୟ 1Na Alg, 1Na Alg-3PVA – ମଧ୍ୟ 1Na Alg- 1Gly, 1Na Alg-3PVA – ମଧ୍ୟ 1Na Alg- 2Gly, 1Na Alg-3PVA – ମଧ୍ୟ 1Na Alg − 3gly, 1Na Alg-3PVA – ମଧ୍ୟ 1Na Alg − 4Gly, 1Na Alg- 3PVA – ମଧ୍ୟ 1Na Alg- 5gly ଏବଂ 1Na Alg-3PVA – ମଧ୍ୟ 1Na Alg - 6Gly ପାଇଁ MESP ର ଗଣନା ଫଳାଫଳ ଦର୍ଶାଉଛି। ଗଣନା କରାଯାଇଥିବା MESP କୁ ଏକ କଣ୍ଟୋର ଆଚରଣ ଭାବରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି। କଣ୍ଟୋର ରେଖାଗୁଡ଼ିକ ବିଭିନ୍ନ ରଙ୍ଗ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରାଯାଏ। ପ୍ରତ୍ୟେକ ରଙ୍ଗ ଏକ ଭିନ୍ନ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଋଣାତ୍ମକତା ମୂଲ୍ୟ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରେ। ଲାଲ ରଙ୍ଗ ଅତ୍ୟନ୍ତ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ନକାରାତ୍ମକ କିମ୍ବା ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ ସ୍ଥାନଗୁଡ଼ିକୁ ସୂଚିତ କରେ। ଏହି ସମୟରେ, ହଳଦିଆ ରଙ୍ଗ ଗଠନରେ ନିରପେକ୍ଷ ସ୍ଥାନ 49, 50, 51 କୁ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରେ। MESP ଫଳାଫଳ ଦର୍ଶାଇଛି ଯେ ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇଥିବା ମଡେଲଗୁଡିକ ଚାରିପାଖରେ ଲାଲ ରଙ୍ଗ ବୃଦ୍ଧି ସହିତ 3PVA-(C10)2Na Alg ର ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳତା ବୃଦ୍ଧି ପାଇଛି। ଏହି ସମୟରେ, 1Na Alg-3PVA - ମଧ୍ୟ 1Na Alg ମଡେଲ ଅଣୁର MESP ମାନଚିତ୍ରରେ ଲାଲ ରଙ୍ଗର ତୀବ୍ରତା ବିଭିନ୍ନ ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ବିଷୟବସ୍ତୁ ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଯୋଗୁଁ ହ୍ରାସ ପାଏ। ପ୍ରସ୍ତାବିତ ଗଠନ ଚାରିପାଖରେ ଲାଲ ରଙ୍ଗ ବଣ୍ଟନରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳତାକୁ ପ୍ରତିଫଳିତ କରେ, ଯେତେବେଳେ ତୀବ୍ରତାରେ ବୃଦ୍ଧି ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ବିଷୟବସ୍ତୁ ବୃଦ୍ଧି ଯୋଗୁଁ 3PVA-(C10)2Na Alg ମଡେଲ ଅଣୁର ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଋଣାତ୍ମକତା ବୃଦ୍ଧିକୁ ନିଶ୍ଚିତ କରେ।
B3LYP/6-311 g(d, p) 1Na Alg-3PVA-ମଧ୍ୟ 1Na Alg ର MESP ଅବଧି ଗଣନା କରିଛି ଯାହା (a) 1 Gly, (b) 2 Gly, (c) 3 Gly, (d) 4 Gly, (e) 5 Gly, ଏବଂ (f) 6 Gly ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା କରୁଛି।
ସମସ୍ତ ପ୍ରସ୍ତାବିତ ଗଠନର ସେମାନଙ୍କର ତାପଜ ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକ ଅଛି ଯେପରିକି ଏନଥାଲପି, ଏଣ୍ଟ୍ରୋପି, ତାପ କ୍ଷମତା, ମୁକ୍ତ ଶକ୍ତି ଏବଂ ଗଠନର ତାପ 200 K ରୁ 500 K ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ବିଭିନ୍ନ ତାପମାତ୍ରାରେ ଗଣନା କରାଯାଇଛି। ଭୌତିକ ପ୍ରଣାଳୀଗୁଡ଼ିକର ଆଚରଣ ବର୍ଣ୍ଣନା କରିବା ପାଇଁ, ସେମାନଙ୍କର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଆଚରଣ ଅଧ୍ୟୟନ କରିବା ସହିତ, ପରସ୍ପର ସହିତ ସେମାନଙ୍କର ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ହେତୁ ତାପମାତ୍ରାର ଏକ କାର୍ଯ୍ୟ ଭାବରେ ସେମାନଙ୍କର ତାପଜ ଆଚରଣ ଅଧ୍ୟୟନ କରିବା ମଧ୍ୟ ଆବଶ୍ୟକ, ଯାହା ସାରଣୀ 1 ରେ ଦିଆଯାଇଥିବା ସମୀକରଣ ବ୍ୟବହାର କରି ଗଣନା କରାଯାଇପାରିବ। ଏହି ତାପଜ ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକର ଅଧ୍ୟୟନକୁ ବିଭିନ୍ନ ତାପମାତ୍ରାରେ ଏପରି ଭୌତିକ ପ୍ରଣାଳୀଗୁଡ଼ିକର ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳତା ଏବଂ ସ୍ଥିରତାର ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ସୂଚକ ଭାବରେ ବିବେଚନା କରାଯାଏ।
PVA ଟ୍ରିମରର ଏନଥାଲ୍ପି ବିଷୟରେ କହିବାକୁ ଗଲେ, ଏହା ପ୍ରଥମେ NaAlg ଡାଇମର ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରେ, ତା'ପରେ କାର୍ବନ ପରମାଣୁ #10 ସହିତ ସଂଲଗ୍ନ OH ଗୋଷ୍ଠୀ ମାଧ୍ୟମରେ ଏବଂ ଶେଷରେ ଗ୍ଲିସେରଲ ସହିତ। ଏନଥାଲ୍ପି ହେଉଛି ଏକ ଥର୍ମୋଡାଇନାମିକ୍ ସିଷ୍ଟମରେ ଶକ୍ତିର ଏକ ମାପ। ଏନଥାଲ୍ପି ହେଉଛି ଏକ ସିଷ୍ଟମର ମୋଟ ତାପ ସହିତ ସମାନ, ଯାହା ସିଷ୍ଟମର ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଶକ୍ତି ସହିତ ଏହାର ଆୟତନ ଏବଂ ଚାପର ଉତ୍ପାଦ ସହିତ ସମାନ। ଅନ୍ୟ ଶବ୍ଦରେ, ଏନଥାଲ୍ପି ଦର୍ଶାଏ ଯେ ଏକ ପଦାର୍ଥରେ କେତେ ତାପ ଏବଂ କାର୍ଯ୍ୟ ଯୋଗ କରାଯାଇଛି କିମ୍ବା ଅପସାରିତ ହୋଇଛି52।
ଚିତ୍ର 5 ରେ 3PVA-(C10)2Na Alg ର ବିଭିନ୍ନ ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ସାନ୍ଦ୍ରତା ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ସମୟରେ ଏନଥାଲ୍ପି ପରିବର୍ତ୍ତନ ଦେଖାଯାଇଛି। ସଂକ୍ଷିପ୍ତ ରୂପ A0, A1, A2, A3, A4, ଏବଂ A5 ଯଥାକ୍ରମେ ମଡେଲ୍ ଅଣୁ 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, ଏବଂ 3PVA-(C10)2Na Alg − 5Gly କୁ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରେ। ଚିତ୍ର 5a ଦର୍ଶାଉଛି ଯେ ବୃଦ୍ଧି ପାଉଥିବା ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ପରିମାଣ ସହିତ ଏନଥାଲ୍ପି ବୃଦ୍ଧି ପାଏ। 200 K ରେ 3PVA-(C10)2NaAlg − 5Gly (ଅର୍ଥାତ୍ A5) ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରୁଥିବା ଗଠନର ଏନଥାଲ୍ପି ହେଉଛି 27.966 cal/mol, ଯେତେବେଳେ 200 K ରେ 3PVA-2NaAlg ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରୁଥିବା ଗଠନର ଏନଥାଲ୍ପି ହେଉଛି 13.490 cal/mol। ଶେଷରେ, ଏନଥାଲ୍ପି ସକାରାତ୍ମକ ହୋଇଥିବାରୁ, ଏହି ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଏଣ୍ଡୋଥର୍ମିକ୍।
ଏଣ୍ଟ୍ରୋପିକୁ ଏକ ବନ୍ଦ ଥର୍ମୋଡାଇନାମିକ୍ ସିଷ୍ଟମରେ ଅନୁପଲବ୍ଧ ଶକ୍ତିର ଏକ ମାପ ଭାବରେ ପରିଭାଷିତ କରାଯାଏ ଏବଂ ଏହାକୁ ପ୍ରାୟତଃ ସିଷ୍ଟମର ବ୍ୟାଧିର ଏକ ମାପ ଭାବରେ ବିବେଚନା କରାଯାଏ। ଚିତ୍ର 5b ତାପମାତ୍ରା ସହିତ 3PVA-(C10)2NaAlg ର ଏଣ୍ଟ୍ରୋପିରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଏବଂ ଏହା ବିଭିନ୍ନ ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ୟୁନିଟ୍ ସହିତ କିପରି କ୍ରିୟା କରେ ତାହା ଦର୍ଶାଏ। ଗ୍ରାଫ୍ ଦର୍ଶାଉଛି ଯେ 200 K ରୁ 500 K ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ତାପମାତ୍ରା ବୃଦ୍ଧି ପାଇବା ସହିତ ଏଣ୍ଟ୍ରୋପି ରେଖୀୟ ଭାବରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହୁଏ। ଚିତ୍ର 5b ସ୍ପଷ୍ଟ ଭାବରେ ଦର୍ଶାଉଛି ଯେ 3PVA-(C10)2Na Alg ମଡେଲର ଏଣ୍ଟ୍ରୋପି 200 K ରେ 200 cal/K/mol ହୋଇଥାଏ କାରଣ 3PVA-(C10)2Na Alg ମଡେଲ କମ୍ ଜାଲି ବ୍ୟାଧି ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ। ତାପମାତ୍ରା ବୃଦ୍ଧି ପାଇବା ସହିତ, 3PVA-(C10)2Na Alg ମଡେଲ ବିଶୃଙ୍ଖଳିତ ହୋଇଯାଏ ଏବଂ ବର୍ଦ୍ଧିତ ତାପମାତ୍ରା ସହିତ ଏଣ୍ଟ୍ରୋପିରେ ବୃଦ୍ଧିକୁ ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରେ। ଅଧିକନ୍ତୁ, ଏହା ସ୍ପଷ୍ଟ ଯେ 3PVA-C10 2Na Alg- 5 Gly ର ଗଠନରେ ସର୍ବାଧିକ ଏଣ୍ଟ୍ରୋପି ମୂଲ୍ୟ ଅଛି।
ଚିତ୍ର 5c ରେ ସମାନ ଆଚରଣ ଦେଖାଯାଇଛି, ଯାହା ତାପମାତ୍ରା ସହିତ ତାପ କ୍ଷମତାରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଦର୍ଶାଉଛି। ତାପ କ୍ଷମତା ହେଉଛି ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପରିମାଣର ପଦାର୍ଥର ତାପମାତ୍ରା 1 °C47 ପରିବର୍ତ୍ତନ କରିବା ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ ତାପର ପରିମାଣ। ଚିତ୍ର 5c ରେ 1, 2, 3, 4, ଏବଂ 5 ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ୟୁନିଟ୍ ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଯୋଗୁଁ ମଡେଲ୍ ଅଣୁ 3PVA-(C10)2NaAlg ର ତାପ କ୍ଷମତାରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଦେଖାଯାଇଛି। ଚିତ୍ର ଦର୍ଶାଉଛି ଯେ ମଡେଲ୍ 3PVA-(C10)2NaAlg ର ତାପ କ୍ଷମତା ତାପମାତ୍ରା ସହିତ ରେଖୀୟ ଭାବରେ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ। ବର୍ଦ୍ଧିତ ତାପମାତ୍ରା ସହିତ ତାପ କ୍ଷମତାରେ ପରିଲକ୍ଷିତ ବୃଦ୍ଧି ଫୋନନ୍ ତାପଜ କମ୍ପନ ପାଇଁ ଦାୟୀ। ଏହା ବ୍ୟତୀତ, ପ୍ରମାଣ ଅଛି ଯେ ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ପରିମାଣ ବୃଦ୍ଧି ପାଇବା ଦ୍ୱାରା ମଡେଲ୍ 3PVA-(C10)2NaAlg ର ତାପ କ୍ଷମତା ବୃଦ୍ଧି ପାଏ। ଅଧିକନ୍ତୁ, ଗଠନ ଦର୍ଶାଉଛି ଯେ ଅନ୍ୟ ଗଠନ ତୁଳନାରେ 3PVA-(C10)2NaAlg−5Gly ର ସର୍ବୋଚ୍ଚ ତାପ କ୍ଷମତା ମୂଲ୍ୟ ଅଛି।
ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇଥିବା ଗଠନ ପାଇଁ ମୁକ୍ତ ଶକ୍ତି ଏବଂ ଗଠନର ଅନ୍ତିମ ଉତ୍ତାପ ଭଳି ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ପାରାମିଟର ଗଣନା କରାଯାଇଥିଲା ଏବଂ ଯଥାକ୍ରମେ ଚିତ୍ର 5d ଏବଂ e ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି। ଗଠନର ଅନ୍ତିମ ଉତ୍ତାପ ହେଉଛି ସ୍ଥିର ଚାପ ଅଧୀନରେ ଏହାର ଉପାଦାନ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକରୁ ଏକ ଶୁଦ୍ଧ ପଦାର୍ଥ ଗଠନ ସମୟରେ ନିର୍ଗତ କିମ୍ବା ଅବଶୋଷିତ ତାପ। ମୁକ୍ତ ଶକ୍ତିକୁ ଶକ୍ତି ସହିତ ସମାନ ଏକ ଗୁଣ ଭାବରେ ପରିଭାଷିତ କରାଯାଇପାରେ, ଅର୍ଥାତ୍, ଏହାର ମୂଲ୍ୟ ପ୍ରତ୍ୟେକ ଥର ଥର୍ମୋଡାଇନାମିକ୍ ଅବସ୍ଥାରେ ପଦାର୍ଥର ପରିମାଣ ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ। 3PVA-(C10)2NaAlg−5Gly ଗଠନର ମୁକ୍ତ ଶକ୍ତି ଏବଂ ଉତ୍ତାପ ସର୍ବନିମ୍ନ ଥିଲା ଏବଂ ଯଥାକ୍ରମେ -1318.338 ଏବଂ -1628.154 kcal/mol ଥିଲା। ବିପରୀତରେ, 3PVA-(C10)2NaAlg ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରୁଥିବା ଗଠନର ସର୍ବୋଚ୍ଚ ମୁକ୍ତ ଶକ୍ତି ଏବଂ ଗଠନର ମୂଲ୍ୟ ଯଥାକ୍ରମେ -690.340 ଏବଂ -830.673 kcal/mol ଅଛି। ଚିତ୍ର 5 ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଯୋଗୁଁ ବିଭିନ୍ନ ତାପଜ ଗୁଣ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହୁଏ। ଗିବସ୍ ମୁକ୍ତ ଶକ୍ତି ନକାରାତ୍ମକ, ଯାହା ସୂଚିତ କରେ ଯେ ପ୍ରସ୍ତାବିତ ଗଠନ ସ୍ଥିର।
PM6 ଶୁଦ୍ଧ 3PVA- (C10) 2Na Alg (ମଡେଲ୍ A0), 3PVA- (C10) 2Na Alg - 1 Gly (ମଡେଲ୍ A1), 3PVA- (C10) 2Na Alg - 2 Gly (ମଡେଲ୍ A2), 3PVA- (C10) 2Na Alg - 3 Gly (ମଡେଲ୍ A3), 3PVA- (C10) 2Na Alg - 4 Gly (ମଡେଲ୍ A4), ଏବଂ 3PVA- (C10) 2Na Alg - 5 Gly (ମଡେଲ୍ A5) ର ତାପଜ ପାରାମିଟର ଗଣନା କରିଥିଲା, ଯେଉଁଠାରେ (a) ହେଉଛି ଏନଥାଲ୍ପି, (b) ଏଣ୍ଟ୍ରୋପି, (c) ତାପ କ୍ଷମତା, (d) ମୁକ୍ତ ଶକ୍ତି, ଏବଂ (e) ଗଠନର ଉତ୍ତାପ।
ଅନ୍ୟପକ୍ଷରେ, PVA ଟ୍ରିମର ଏବଂ ଡାଇମେରିକ୍ NaAlg ମଧ୍ୟରେ ଦ୍ୱିତୀୟ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ମୋଡ୍ PVA ଟ୍ରିମର ଗଠନରେ ଟର୍ମିନାଲ ଏବଂ ମଧ୍ୟମ OH ଗୋଷ୍ଠୀରେ ଘଟେ। ପ୍ରଥମ ଗୋଷ୍ଠୀ ପରି, ସମାନ ସ୍ତରର ତତ୍ତ୍ୱ ବ୍ୟବହାର କରି ତାପଜ ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକୁ ଗଣନା କରାଯାଇଥିଲା। ଚିତ୍ର 6a-e ଏନଥାଲପି, ଏଣ୍ଟ୍ରୋପି, ତାପ କ୍ଷମତା, ମୁକ୍ତ ଶକ୍ତି ଏବଂ ଶେଷରେ, ଗଠନର ଉତ୍ତାର ପରିବର୍ତ୍ତନ ଦେଖାଏ। ଚିତ୍ର 6a-c ଦର୍ଶାଏ ଯେ 1, 2, 3, 4, 5 ଏବଂ 6 ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ୟୁନିଟ୍ ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା କରିବା ସମୟରେ ଟର୍ମ 1 NaAlg-3PVA-ମଧ୍ୟ 1 NaAlg ର ଏନଥାଲପି, ଏଣ୍ଟ୍ରୋପି ଏବଂ ଉତ୍ତାପ କ୍ଷମତା ପ୍ରଥମ ଗୋଷ୍ଠୀ ପରି ସମାନ ଆଚରଣ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ। ଅଧିକନ୍ତୁ, ବର୍ଦ୍ଧିତ ତାପମାତ୍ରା ସହିତ ସେମାନଙ୍କର ମୂଲ୍ୟ ଧୀରେ ଧୀରେ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ। ଏହା ସହିତ, ପ୍ରସ୍ତାବିତ ଟର୍ମ 1 Na Alg − 3PVA-ମଧ୍ୟ 1 Na Alg ମଡେଲରେ, ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ପରିମାଣ ବୃଦ୍ଧି ସହିତ ଏନଥାଲପି, ଏଣ୍ଟ୍ରୋପି ଏବଂ ଉତ୍ତାପ କ୍ଷମତା ମୂଲ୍ୟ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଥାଏ। ସଂକ୍ଷିପ୍ତ ରୂପ B0, B1, B2, B3, B4, B5 ଏବଂ B6 ଯଥାକ୍ରମେ ନିମ୍ନଲିଖିତ ଗଠନକୁ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରନ୍ତି: ପଦ 1 Na Alg − 3PVA- ମଧ୍ୟ 1 Na Alg, ପଦ 1 Na Alg- 3PVA- ମଧ୍ୟ 1 Na Alg − 1 Gly, ପଦ 1 Na Alg- 3PVA- ମଧ୍ୟ 1 Na Alg − 2gly, ପଦ 1 Na Alg- 3PVA- ମଧ୍ୟ 1 Na Alg − 3gly, ପଦ 1 Na Alg- 3PVA- ମଧ୍ୟ 1 Na Alg − 4 Gly, ପଦ 1 Na Alg- 3PVA- ମଧ୍ୟ 1 Na Alg − 5 Gly ଏବଂ ପଦ 1 Na Alg- 3PVA- ମଧ୍ୟ 1 Na Alg − 6 Gly। ଚିତ୍ର 6a–c ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, ଏହା ସ୍ପଷ୍ଟ ଯେ ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ୟୁନିଟ୍ ସଂଖ୍ୟା 1 ରୁ 6 କୁ ବୃଦ୍ଧି ପାଇବା ସହିତ ଏନଥାଲ୍ପି, ଏଣ୍ଟ୍ରୋପି ଏବଂ ତାପ କ୍ଷମତାର ମୂଲ୍ୟ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ।
PM6 ଶୁଦ୍ଧ ଶବ୍ଦ 1 Na Alg- 3PVA- ମଧ୍ୟମ 1 Na Alg (ମଡେଲ୍ B0), ଶବ୍ଦ 1 Na Alg- 3PVA- ମଧ୍ୟମ 1 Na Alg - 1 Gly (ମଡେଲ୍ B1), ଶବ୍ଦ 1 Na Alg- 3PVA- ମଧ୍ୟମ 1 Na Alg - 2 Gly (ମଡେଲ୍ B2), ଶବ୍ଦ 1 Na Alg- 3PVA- ମଧ୍ୟମ 1 Na Alg - 3 Gly (ମଡେଲ୍ B3), ଶବ୍ଦ 1 Na Alg- 3PVA- ମଧ୍ୟମ 1 Na Alg - 4 Gly (ମଡେଲ୍ B4), ଶବ୍ଦ 1 Na Alg- 3PVA- ମଧ୍ୟମ 1 Na Alg - 5 Gly (ମଡେଲ୍ B5), ଏବଂ ଶବ୍ଦ 1 Na Alg- 3PVA- ମଧ୍ୟମ 1 Na Alg - 6 Gly (ମଡେଲ୍ B6) ର ତାପଜ ପାରାମିଟର ଗଣନା କରିଥିଲା, ଯେଉଁଥିରେ (a) ଏନଥାଲ୍ପି, (b) ଏଣ୍ଟ୍ରୋପି, (c) ତାପ କ୍ଷମତା, (d) ମୁକ୍ତ ଶକ୍ତି, ଏବଂ (e) ଗଠନର ଉତ୍ତାପ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ।
ଏହା ସହିତ, ଟର୍ମ 1 Na Alg- 3PVA- ମଧ୍ୟମ 1 Na Alg- 6 Gly କୁ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରୁଥିବା ଗଠନରେ ଅନ୍ୟ ଗଠନ ତୁଳନାରେ ଏନଥାଲପି, ଏଣ୍ଟ୍ରୋପି ଏବଂ ତାପ କ୍ଷମତାର ସର୍ବାଧିକ ମୂଲ୍ୟ ରହିଛି। ସେମାନଙ୍କ ମଧ୍ୟରୁ, ସେମାନଙ୍କର ମୂଲ୍ୟ ଟର୍ମ 1 Na Alg − 3PVA- ମଧ୍ୟମ 1 Na Alg ରେ 16.703 cal/mol, 257.990 cal/mol/K ଏବଂ 131.323 kcal/mol ରୁ ଯଥାକ୍ରମେ ଟର୍ମ 1 Na Alg − 3PVA- ମଧ୍ୟମ 1 Na Alg − 6 Gly ରେ 33.223 cal/mol, 420.038 cal/mol/K ଏବଂ 275.923 kcal/mol କୁ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଛି।
ତଥାପି, ଚିତ୍ର 6d ଏବଂ e ମୁକ୍ତ ଶକ୍ତିର ତାପମାତ୍ରା ନିର୍ଭରଶୀଳତା ଏବଂ ଗଠନର ଅନ୍ତିମ ଉତ୍ତାପ (HF) ଦର୍ଶାଏ। HF କୁ ପ୍ରାକୃତିକ ଏବଂ ମାନକ ପରିସ୍ଥିତିରେ ଏକ ପଦାର୍ଥର ଗୋଟିଏ ମୋଲ ଏହାର ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକରୁ ସୃଷ୍ଟି ହେବା ସମୟରେ ଘଟୁଥିବା ଏନଥାଲ୍ପି ପରିବର୍ତ୍ତନ ଭାବରେ ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରାଯାଇପାରେ। ଚିତ୍ରରୁ ଏହା ସ୍ପଷ୍ଟ ଯେ ସମସ୍ତ ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇଥିବା ଗଠନର ମୁକ୍ତ ଶକ୍ତି ଏବଂ ଗଠନର ଅନ୍ତିମ ଉତ୍ତାପ ତାପମାତ୍ରା ଉପରେ ଏକ ରେଖୀୟ ନିର୍ଭରଶୀଳତା ଦେଖାଏ, ଅର୍ଥାତ୍, ସେମାନେ କ୍ରମାଗତ ଏବଂ ରେଖୀୟ ଭାବରେ ବର୍ଦ୍ଧିତ ତାପମାତ୍ରା ସହିତ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ। ଏହା ସହିତ, ଚିତ୍ରଟି ମଧ୍ୟ ନିଶ୍ଚିତ କରିଛି ଯେ ଶବ୍ଦ 1 Na Alg − 3PVA- ମଧ୍ୟମ 1 Na Alg − 6 Gly ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରୁଥିବା ଗଠନ ସର୍ବନିମ୍ନ ମୁକ୍ତ ଶକ୍ତି ଏବଂ ସର୍ବନିମ୍ନ HF ରଖେ। ଉଭୟ ପାରାମିଟର 1 Na Alg − 3PVA- ମଧ୍ୟମ 1 Na Alg − 6 Gly ଶବ୍ଦରେ -758.337 ରୁ -899.741 K cal/mol କୁ ହ୍ରାସ ପାଇ -1,476.591 ଏବଂ -1,828.523 K cal/mol କୁ ହ୍ରାସ ପାଇଛି। ଫଳାଫଳରୁ ଏହା ସ୍ପଷ୍ଟ ଯେ ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ୟୁନିଟ୍ ବୃଦ୍ଧି ସହିତ HF ହ୍ରାସ ପାଏ। ଏହାର ଅର୍ଥ ହେଉଛି କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ଗୋଷ୍ଠୀ ବୃଦ୍ଧି ଯୋଗୁଁ, ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳତା ମଧ୍ୟ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ ଏବଂ ତେଣୁ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରିବା ପାଇଁ କମ୍ ଶକ୍ତି ଆବଶ୍ୟକ ହୁଏ। ଏହା ନିଶ୍ଚିତ କରେ ଯେ ପ୍ଲାଷ୍ଟିସାଇଜ୍ଡ୍ PVA/NaAlg ଏହାର ଉଚ୍ଚ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳତା ହେତୁ ବ୍ୟାଟେରୀରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ।
ସାଧାରଣତଃ, ତାପମାତ୍ରା ପ୍ରଭାବକୁ ଦୁଇ ପ୍ରକାରରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଏ: ନିମ୍ନ-ତାପମାନ ପ୍ରଭାବ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ପ୍ରଭାବ। ନିମ୍ନ ତାପମାତ୍ରାର ପ୍ରଭାବ ମୁଖ୍ୟତଃ ଗ୍ରୀନଲ୍ୟାଣ୍ଡ, କାନାଡା ଏବଂ ରୁଷିଆ ଭଳି ଉଚ୍ଚ ଅକ୍ଷାଂଶରେ ଅବସ୍ଥିତ ଦେଶଗୁଡ଼ିକରେ ଅନୁଭୂତ ହୁଏ। ଶୀତଦିନେ, ଏହି ସ୍ଥାନଗୁଡ଼ିକରେ ବାହାର ବାୟୁ ତାପମାତ୍ରା ଶୂନ୍ୟ ଡିଗ୍ରୀ ସେଲସିୟସ୍ ତଳେ ଥାଏ। ଲିଥିୟମ-ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀର ଜୀବନକାଳ ଏବଂ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ନିମ୍ନ ତାପମାତ୍ରା ଦ୍ୱାରା ପ୍ରଭାବିତ ହୋଇପାରେ, ବିଶେଷକରି ପ୍ଲଗ୍-ଇନ୍ ହାଇବ୍ରିଡ୍ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଯାନ, ବିଶୁଦ୍ଧ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଯାନ ଏବଂ ହାଇବ୍ରିଡ୍ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଯାନରେ ବ୍ୟବହୃତ। ମହାକାଶ ଯାତ୍ରା ହେଉଛି ଅନ୍ୟ ଏକ ଥଣ୍ଡା ପରିବେଶ ଯାହା ପାଇଁ ଲିଥିୟମ-ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀ ଆବଶ୍ୟକ କରେ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ମଙ୍ଗଳ ଗ୍ରହର ତାପମାତ୍ରା -120 ଡିଗ୍ରୀ ସେଲସିୟସ୍ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଖସିପାରେ, ଯାହା ମହାକାଶଯାନରେ ଲିଥିୟମ-ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀ ବ୍ୟବହାର ପାଇଁ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରତିବନ୍ଧକ ସୃଷ୍ଟି କରେ। କମ୍ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ତାପମାତ୍ରା ଲିଥିୟମ-ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀର ଚାର୍ଜ ସ୍ଥାନାନ୍ତର ହାର ଏବଂ ରାସାୟନିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କାର୍ଯ୍ୟକଳାପରେ ହ୍ରାସ ଆଣିପାରେ, ଯାହା ଫଳରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ଭିତରେ ଲିଥିୟମ ଆୟନର ପ୍ରସାର ହାର ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟରେ ଆୟନିକ ପରିବାହିତା ହ୍ରାସ ପାଇଥାଏ। ଏହି ଅବନତି ଫଳରେ ଶକ୍ତି କ୍ଷମତା ଏବଂ ଶକ୍ତି ହ୍ରାସ ପାଏ, ଏବଂ କେତେକ ସମୟରେ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ମଧ୍ୟ ହ୍ରାସ ପାଏ53।
ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ପ୍ରଭାବ ପ୍ରୟୋଗ ପରିବେଶର ଏକ ବିସ୍ତୃତ ପରିସରରେ ଘଟେ, ଯେଉଁଥିରେ ଉଚ୍ଚ ଏବଂ ନିମ୍ନ ତାପମାତ୍ରା ଉଭୟ ପରିବେଶ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ, ଯେତେବେଳେ ନିମ୍ନ ତାପମାତ୍ରା ପ୍ରଭାବ ମୁଖ୍ୟତଃ ନିମ୍ନ ତାପମାତ୍ରା ପ୍ରୟୋଗ ପରିବେଶ ମଧ୍ୟରେ ସୀମିତ। ନିମ୍ନ ତାପମାତ୍ରା ପ୍ରଭାବ ମୁଖ୍ୟତଃ ପରିବେଶର ତାପମାତ୍ରା ଦ୍ୱାରା ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରାଯାଏ, ଯେତେବେଳେ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ପ୍ରଭାବ ସାଧାରଣତଃ କାର୍ଯ୍ୟ ସମୟରେ ଲିଥିୟମ-ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀ ଭିତରେ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାକୁ ଅଧିକ ସଠିକ୍ ଭାବରେ ଦାୟୀ କରାଯାଏ।
ଲିଥିୟମ୍-ଆୟନ୍ ବ୍ୟାଟେରୀ ଉଚ୍ଚ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ପ୍ରବାହ ପରିସ୍ଥିତିରେ (ଦ୍ରୁତ ଚାର୍ଜିଂ ଏବଂ ଦ୍ରୁତ ଡିସଚାର୍ଜିଂ ସମେତ) ତାପ ସୃଷ୍ଟି କରେ, ଯାହା ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ତାପମାତ୍ରା ବୃଦ୍ଧି ପାଏ। ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାର ସଂସ୍ପର୍ଶରେ ଆସିବା ଦ୍ୱାରା ବ୍ୟାଟେରୀ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ହ୍ରାସ ପାଇପାରେ, ଯେଉଁଥିରେ କ୍ଷମତା ଏବଂ ଶକ୍ତି ହ୍ରାସ ମଧ୍ୟ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ସାଧାରଣତଃ, ଲିଥିୟମ୍ ହ୍ରାସ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ସକ୍ରିୟ ସାମଗ୍ରୀର ପୁନରୁଦ୍ଧାର କ୍ଷମତା ହ୍ରାସର କାରଣ ହୋଇଥାଏ, ଏବଂ ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ପ୍ରତିରୋଧ ବୃଦ୍ଧି ଯୋଗୁଁ ଶକ୍ତି ହ୍ରାସ ହୁଏ। ଯଦି ତାପମାତ୍ରା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ବାହାରକୁ ଯାଏ, ତେବେ ତାପଜ ରନ୍ଆୱେ ହୁଏ, ଯାହା କିଛି କ୍ଷେତ୍ରରେ ସ୍ୱତଃସ୍ଫୂର୍ତ୍ତ ଦହନ କିମ୍ବା ବିସ୍ଫୋରଣ ମଧ୍ୟ ହୋଇପାରେ।
QSAR ଗଣନା ହେଉଛି ଏକ ଗଣନାାତ୍ମକ କିମ୍ବା ଗାଣିତିକ ମଡେଲିଂ ପଦ୍ଧତି ଯାହା ଯୌଗିକ କାର୍ଯ୍ୟକଳାପ ଏବଂ ଯୌଗିକଗୁଡ଼ିକର ଗଠନାତ୍ମକ ଗୁଣ ମଧ୍ୟରେ ସମ୍ପର୍କ ଚିହ୍ନଟ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ସମସ୍ତ ଡିଜାଇନ୍ ହୋଇଥିବା ଅଣୁଗୁଡ଼ିକୁ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ କରାଯାଇଥିଲା ଏବଂ କିଛି QSAR ଗୁଣକୁ PM6 ସ୍ତରରେ ଗଣନା କରାଯାଇଥିଲା। ସାରଣୀ 3 କିଛି ଗଣନା କରାଯାଇଥିବା QSAR ବର୍ଣ୍ଣନାକାରୀଙ୍କୁ ତାଲିକାଭୁକ୍ତ କରେ। ଏହିପରି ବର୍ଣ୍ଣନାକାରୀଙ୍କ ଉଦାହରଣ ହେଉଛି ଚାର୍ଜ, TDM, ମୋଟ ଶକ୍ତି (E), ଆୟନାଇଜେସନ୍ ସମ୍ଭାବନା (IP), ଲଗ୍ P, ଏବଂ ଧ୍ରୁବୀକରଣ (IP ଏବଂ ଲଗ୍ P ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରିବା ପାଇଁ ସୂତ୍ର ପାଇଁ ସାରଣୀ 1 ଦେଖନ୍ତୁ)।
ଗଣନା ଫଳାଫଳ ଦର୍ଶାଉଛି ଯେ ସମସ୍ତ ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇଥିବା ଗଠନର ମୋଟ ଚାର୍ଜ ଶୂନ୍ୟ କାରଣ ସେମାନେ ଭୂମି ଅବସ୍ଥାରେ ଅଛନ୍ତି। ପ୍ରଥମ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ସମ୍ଭାବ୍ୟତା ପାଇଁ, 3PVA-(C10) 2Na Alg ପାଇଁ ଗ୍ଲିସେରୋଲର TDM 2.788 ଡେବେଇ ଏବଂ 6.840 ଡେବେଇ ଥିଲା, ଯେତେବେଳେ 3PVA-(C10) 2Na Alg ଯଥାକ୍ରମେ 1, 2, 3, 4 ଏବଂ 5 ୟୁନିଟ୍ ଗ୍ଲିସେରୋଲ ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା କଲାବେଳେ TDM ମୂଲ୍ୟ 17.990 ଡେବେଇ, 8.848 ଡେବେଇ, 5.874 ଡେବେଇ, 7.568 ଡେବେଇ ଏବଂ 12.779 ଡେବେଇକୁ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଥିଲା। TDM ମୂଲ୍ୟ ଯେତେ ଅଧିକ ହେବ, ପରିବେଶ ସହିତ ଏହାର ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ସେତେ ଅଧିକ ହେବ।
ମୋଟ ଶକ୍ତି (E) ମଧ୍ୟ ଗଣନା କରାଯାଇଥିଲା, ଏବଂ ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ଏବଂ 3PVA-(C10)2 NaAlg ର E ମୂଲ୍ୟ ଯଥାକ୍ରମେ -141.833 eV ଏବଂ -200092.503 eV ବୋଲି ଜଣାପଡିଥିଲା। ଏହି ସମୟରେ, 3PVA-(C10)2 NaAlg ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରୁଥିବା ଗଠନଗୁଡ଼ିକ 1, 2, 3, 4 ଏବଂ 5 ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ୟୁନିଟ୍ ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା କରନ୍ତି; E ଯଥାକ୍ରମେ -996.837, -1108.440, -1238.740, -1372.075 ଏବଂ -1548.031 eV ହୋଇଯାଏ। ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ପରିମାଣ ବୃଦ୍ଧି ପାଇବା ଦ୍ୱାରା ମୋଟ ଶକ୍ତି ହ୍ରାସ ପାଏ ଏବଂ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳତା ବୃଦ୍ଧି ପାଏ। ମୋଟ ଶକ୍ତି ଗଣନା ଉପରେ ଆଧାର କରି, ଏହା ନିଷ୍କର୍ଷିତ ହୋଇଥିଲା ଯେ ମଡେଲ୍ ଅଣୁ, ଯାହା 3PVA-2Na Alg-5 Gly, ଅନ୍ୟ ମଡେଲ୍ ଅଣୁ ଅପେକ୍ଷା ଅଧିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ। ଏହି ଘଟଣା ସେମାନଙ୍କର ଗଠନ ସହିତ ଜଡିତ। 3PVA-(C10)2NaAlg ରେ କେବଳ ଦୁଇଟି -COONa ଗୋଷ୍ଠୀ ଅଛି, ଯେତେବେଳେ ଅନ୍ୟ ଗଠନରେ ଦୁଇଟି -COONa ଗୋଷ୍ଠୀ ଅଛି କିନ୍ତୁ ଅନେକ OH ଗୋଷ୍ଠୀ ବହନ କରେ, ଯାହାର ଅର୍ଥ ହେଉଛି ପରିବେଶ ପ୍ରତି ସେମାନଙ୍କର ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳତା ବୃଦ୍ଧି ପାଇଛି।
ଏହା ସହିତ, ଏହି ଅଧ୍ୟୟନରେ ସମସ୍ତ ଗଠନର ଆୟନାକରଣ ଶକ୍ତି (IE) ବିଚାର କରାଯାଇଛି। ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇଥିବା ମଡେଲର ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳତା ମାପ କରିବା ପାଇଁ ଆୟନାକରଣ ଶକ୍ତି ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପାରାମିଟର। ଏକ ଅଣୁର ଗୋଟିଏ ବିନ୍ଦୁରୁ ଅନନ୍ତକୁ ଏକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନକୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତର କରିବା ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ ଶକ୍ତିକୁ ଆୟନାକରଣ ଶକ୍ତି କୁହାଯାଏ। ଏହା ଅଣୁର ଆୟନାକରଣ (ଅର୍ଥାତ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳତା) ଡିଗ୍ରୀକୁ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରେ। ଆୟନାକରଣ ଶକ୍ତି ଯେତେ ଅଧିକ ହେବ, ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳତା ସେତେ କମ୍ ହେବ। 1, 2, 3, 4 ଏବଂ 5 ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ୟୁନିଟ୍ ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା କରୁଥିବା 3PVA-(C10)2NaAlg ର IE ଫଳାଫଳ ଯଥାକ୍ରମେ -9.256, -9.393, -9.393, -9.248 ଏବଂ -9.323 eV ଥିଲା, ଯେତେବେଳେ ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ଏବଂ 3PVA-(C10)2NaAlg ର IE ଯଥାକ୍ରମେ -5.157 ଏବଂ -9.341 eV ଥିଲା। ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ଯୋଗ କରିବା ଫଳରେ IP ମୂଲ୍ୟ ହ୍ରାସ ପାଇଲା, ତେଣୁ ଆଣବିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳତା ବୃଦ୍ଧି ପାଇଲା, ଯାହା ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋକେମିକାଲ୍ ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକରେ PVA/NaAlg/ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ମଡେଲ୍ ଅଣୁର ପ୍ରଯୁଜ୍ୟତାକୁ ବୃଦ୍ଧି କରେ।
ସାରଣୀ 3 ରେ ପଞ୍ଚମ ବର୍ଣ୍ଣନାକାରୀ ହେଉଛି Log P, ଯାହା ବିଭାଜନ ଗୁଣାଙ୍କର ଲଗାରିଦମ୍ ଏବଂ ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଉଥିବା ଗଠନ ଜଳଫିଲିକ୍ କିମ୍ବା ଜଳଫୋବିକ୍ କି ନାହିଁ ତାହା ବର୍ଣ୍ଣନା କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ଏକ ଋଣାତ୍ମକ Log P ମୂଲ୍ୟ ଏକ ଜଳଫିଲିକ୍ ଅଣୁକୁ ସୂଚିତ କରେ, ଅର୍ଥାତ୍ ଏହା ପାଣିରେ ସହଜରେ ଦ୍ରବୀଭୂତ ହୁଏ ଏବଂ ଜୈବ ଦ୍ରାବକରେ ଖରାପ ଭାବରେ ଦ୍ରବୀଭୂତ ହୁଏ। ଏକ ଧନାତ୍ମକ ମୂଲ୍ୟ ବିପରୀତ ପ୍ରକ୍ରିୟାକୁ ସୂଚିତ କରେ।
ପ୍ରାପ୍ତ ଫଳାଫଳ ଉପରେ ଆଧାର କରି, ଏହା ନିଷ୍କର୍ଷିତ ହୋଇପାରେ ଯେ ସମସ୍ତ ଗଠନ ଜଳପ୍ରବାହୀ, କାରଣ ସେମାନଙ୍କର Log P ମୂଲ୍ୟ (3PVA-(C10)2Na Alg − 1Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 2Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 3Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 4Gly ଏବଂ 3PVA-(C10)2Na Alg − 5Gly) ଯଥାକ୍ରମେ -3.537, -5.261, -6.342, -7.423 ଏବଂ -8.504 ଅଟେ, ଯେତେବେଳେ ଗ୍ଲିସେରଲର Log P ମୂଲ୍ୟ କେବଳ -1.081 ଏବଂ 3PVA-(C10)2Na Alg ମାତ୍ର -3.100 ଅଟେ। ଏହାର ଅର୍ଥ ହେଉଛି ଜଳ ଅଣୁ ଏହାର ଗଠନରେ ସାମିଲ ହେବା ସହିତ ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଉଥିବା ଗଠନର ଗୁଣ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହେବ।
ଶେଷରେ, ସମସ୍ତ ଗଠନର ଧ୍ରୁବୀକରଣ କ୍ଷମତାକୁ ଏକ ଅର୍ଦ୍ଧ-ଅନୁଭୂତିମୂଳକ ପଦ୍ଧତି ବ୍ୟବହାର କରି PM6 ସ୍ତରରେ ମଧ୍ୟ ଗଣନା କରାଯାଏ। ପୂର୍ବରୁ ଉଲ୍ଲେଖ କରାଯାଇଥିଲା ଯେ ଅଧିକାଂଶ ସାମଗ୍ରୀର ଧ୍ରୁବୀକରଣ କ୍ଷମତା ବିଭିନ୍ନ କାରଣ ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ। ସବୁଠାରୁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ କାରଣ ହେଉଛି ଅଧ୍ୟୟନାଧୀନ ଗଠନର ଆୟତନ। 3PVA ଏବଂ 2NaAlg (କାର୍ବନ ପରମାଣୁ ସଂଖ୍ୟା 10 ମାଧ୍ୟମରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଘଟେ) ମଧ୍ୟରେ ପ୍ରଥମ ପ୍ରକାରର ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ସହିତ ଜଡିତ ସମସ୍ତ ଗଠନ ପାଇଁ ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ଯୋଗ କରି ଧ୍ରୁବୀକରଣ କ୍ଷମତାକୁ ଉନ୍ନତ କରାଯାଏ। 1, 2, 3, 4 ଏବଂ 5 ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ୟୁନିଟ୍ ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଯୋଗୁଁ ଧ୍ରୁବୀକରଣ କ୍ଷମତା 29.690 Å ରୁ 35.076, 40.665, 45.177, 50.239 ଏବଂ 54.638 Å କୁ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ। ତେଣୁ, ଏହା ଜଣାପଡ଼ିଲା ଯେ ସର୍ବାଧିକ ଧ୍ରୁବୀକରଣ କ୍ଷମତା ଥିବା ମଡେଲ ଅଣୁ ହେଉଛି 3PVA-(C10)2NaAlg−5Gly, ଯେତେବେଳେ ସର୍ବନିମ୍ନ ଧ୍ରୁବୀକରଣ କ୍ଷମତା ଥିବା ମଡେଲ ଅଣୁ ହେଉଛି 3PVA-(C10)2NaAlg, ଯାହା 29.690 Å।
QSAR ବର୍ଣ୍ଣନାକାରୀଙ୍କ ମୂଲ୍ୟାଙ୍କନରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ 3PVA-(C10)2NaAlg − 5Gly ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରୁଥିବା ଗଠନ ପ୍ରଥମ ପ୍ରସ୍ତାବିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ପାଇଁ ସବୁଠାରୁ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ।
PVA ଟ୍ରିମର ଏବଂ NaAlg ଡାଇମର ମଧ୍ୟରେ ଦ୍ୱିତୀୟ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ମୋଡ୍ ପାଇଁ, ଫଳାଫଳଗୁଡ଼ିକ ଦର୍ଶାଉଛି ଯେ ସେମାନଙ୍କର ଚାର୍ଜ ପ୍ରଥମ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ପାଇଁ ପୂର୍ବ ବିଭାଗରେ ପ୍ରସ୍ତାବିତ ଚାର୍ଜ ସହିତ ସମାନ। ସମସ୍ତ ଗଠନରେ ଶୂନ୍ୟ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଚାର୍ଜ ଅଛି, ଯାହାର ଅର୍ଥ ହେଉଛି ସେମାନେ ସମସ୍ତେ ଭୂମି ଅବସ୍ଥାରେ ଅଛନ୍ତି।
ସାରଣୀ 4 ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, ଟର୍ମ 1 Na Alg − 3PVA-ମଧ୍ୟ 1 Na Alg ର TDM ମୂଲ୍ୟ (PM6 ସ୍ତରରେ ଗଣନା କରାଯାଇଛି) 11.581 ଡେବ୍ୟେରୁ 15.756, 19.720, 21.756, 22.732, 15.507, ଏବଂ 15.756 କୁ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଲା ଯେତେବେଳେ ଟର୍ମ 1 Na Alg − 3PVA-ମଧ୍ୟ 1 Na Alg 1, 2, 3, 4, 5, ଏବଂ 6 ୟୁନିଟ୍ ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରିଥିଲା। ତଥାପି, ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ୟୁନିଟ୍ ସଂଖ୍ୟା ବୃଦ୍ଧି ସହିତ ମୋଟ ଶକ୍ତି ହ୍ରାସ ପାଏ, ଏବଂ ଯେତେବେଳେ ଟର୍ମ 1 Na Alg − 3PVA- ମଧ୍ୟ 1 Na Alg ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ସଂଖ୍ୟକ ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ୟୁନିଟ୍ (1 ରୁ 6) ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା କରେ, ମୋଟ ଶକ୍ତି ଯଥାକ୍ରମେ − 996.985, − 1129.013, − 1267.211, − 1321.775, − 1418.964, ଏବଂ − 1637.432 eV ହୁଏ।
ଦ୍ୱିତୀୟ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ସମ୍ଭାବ୍ୟତା ପାଇଁ, IP, Log P ଏବଂ ଧ୍ରୁବୀକରଣକୁ ମଧ୍ୟ PM6 ତତ୍ତ୍ୱ ସ୍ତରରେ ଗଣନା କରାଯାଏ। ତେଣୁ, ସେମାନେ ଆଣବିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳତାର ତିନୋଟି ସବୁଠାରୁ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ବର୍ଣ୍ଣନାକାରୀଙ୍କୁ ବିଚାର କରିଥିଲେ। 1, 2, 3, 4, 5 ଏବଂ 6 ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ୟୁନିଟ୍ ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା କରୁଥିବା End 1 Na Alg-3PVA-Mid 1 Na Alg ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରୁଥିବା ଗଠନ ପାଇଁ, IP −9.385 eV ରୁ −8.946, −8.848, −8.430, −9.537, −7.997 ଏବଂ −8.900 eV କୁ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ। ତଥାପି, ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ସହିତ End 1 Na Alg-3PVA-Mid 1 Na Alg ର ପ୍ଲାଷ୍ଟିସାଇଜେସନ୍ ଯୋଗୁଁ ଗଣନା କରାଯାଇଥିବା Log P ମୂଲ୍ୟ କମ୍ ଥିଲା। ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ପରିମାଣ 1 ରୁ 6 କୁ ବୃଦ୍ଧି ପାଇବା ସହିତ, ଏହାର ମୂଲ୍ୟ -3.643 ପରିବର୍ତ୍ତେ -5.334, -6.415, -7.496, -9.096, -9.861 ଏବଂ -10.53 ହୋଇଯାଏ। ଶେଷରେ, ଧ୍ରୁବୀକରଣ ତଥ୍ୟ ଦର୍ଶାଉଛି ଯେ ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ପରିମାଣ ବୃଦ୍ଧି କରିବା ଫଳରେ ଶବ୍ଦ 1 Na Alg- 3PVA- ମଧ୍ୟମ 1 Na Alg ର ଧ୍ରୁବୀକରଣ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଛି। ମଡେଲ୍ ଅଣୁ ଶବ୍ଦ 1 Na Alg- 3PVA- ମଧ୍ୟମ 1 Na Alg ର ଧ୍ରୁବୀକରଣ କ୍ଷମତା 6 ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ୟୁନିଟ୍ ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ପରେ 31.703 Å ରୁ 63.198 Å କୁ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଛି। ଏହା ମନେ ରଖିବା ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଯେ ଦ୍ୱିତୀୟ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ସମ୍ଭାବନାରେ ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ୟୁନିଟ୍ ସଂଖ୍ୟା ବୃଦ୍ଧି କରିବା ନିଶ୍ଚିତ କରିବା ପାଇଁ କରାଯାଏ ଯେ ବହୁ ସଂଖ୍ୟକ ପରମାଣୁ ଏବଂ ଜଟିଳ ଗଠନ ସତ୍ତ୍ୱେ, ଗ୍ଲିସେରଲ୍ ପରିମାଣ ବୃଦ୍ଧି ସହିତ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଉନ୍ନତ ହେଉଛି। ତେଣୁ, ଏହା କୁହାଯାଇପାରେ ଯେ ଉପଲବ୍ଧ PVA/Na Alg/glycerin ମଡେଲ୍ ଆଂଶିକ ଭାବରେ ଲିଥିୟମ-ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀକୁ ପ୍ରତିସ୍ଥାପନ କରିପାରିବ, କିନ୍ତୁ ଅଧିକ ଗବେଷଣା ଏବଂ ବିକାଶ ଆବଶ୍ୟକ।
ଏକ ପୃଷ୍ଠର ଏକ ଶୋଷଣକାରୀ ସହିତ ବନ୍ଧନ କ୍ଷମତାକୁ ବର୍ଣ୍ଣିତ କରିବା ଏବଂ ସିଷ୍ଟମ ମଧ୍ୟରେ ଅନନ୍ୟ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାର ମୂଲ୍ୟାଙ୍କନ କରିବା ପାଇଁ ଯେକୌଣସି ଦୁଇଟି ପରମାଣୁ ମଧ୍ୟରେ ଥିବା ବନ୍ଧନର ପ୍ରକାର, ଆନ୍ତଃଆଣବିକ ଏବଂ ଆନ୍ତଃଆଣବିକ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାର ଜଟିଳତା ଏବଂ ପୃଷ୍ଠ ଏବଂ ଶୋଷକଙ୍କ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ ଘନତା ବଣ୍ଟନ ବିଷୟରେ ଜ୍ଞାନ ଆବଶ୍ୟକ। QTAIM ବିଶ୍ଳେଷଣରେ ବନ୍ଧନ ଶକ୍ତି ମୂଲ୍ୟାଙ୍କନ ପାଇଁ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାର ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ବିନ୍ଦୁ (BCP) ରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ ଘନତା ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ। ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ ଚାର୍ଜ ଘନତା ଯେତେ ଅଧିକ ହେବ, ସହ-ଭାଲଣ୍ଟ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ସେତେ ସ୍ଥିର ହେବ ଏବଂ ସାଧାରଣତଃ, ଏହି ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ବିନ୍ଦୁଗୁଡ଼ିକରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ ଘନତା ଅଧିକ ହେବ। ଅଧିକନ୍ତୁ, ଯଦି ମୋଟ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ ଶକ୍ତି ଘନତା (H(r)) ଏବଂ ଲାପ୍ଲେସ ଚାର୍ଜ ଘନତା (∇2ρ(r)) ଉଭୟ 0 ରୁ କମ୍ ହୋଇଥାଏ, ତେବେ ଏହା ସହ-ଭାଲଣ୍ଟ (ସାଧାରଣ) ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାର ଉପସ୍ଥିତିକୁ ସୂଚିତ କରେ। ଅନ୍ୟପକ୍ଷରେ, ଯେତେବେଳେ ∇2ρ(r) ଏବଂ H(r) 0.54 ରୁ ଅଧିକ ହୋଇଥାଏ, ଏହା ଦୁର୍ବଳ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ ବନ୍ଧ, ଭାନ ଡେର ୱାଲ୍ସ ଫୋର୍ସ ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଷ୍ଟାଷ୍ଟିକ୍ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଭଳି ଅଣ-ଭାଲଣ୍ଟ (ବନ୍ଦ ସେଲ୍) ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାର ଉପସ୍ଥିତିକୁ ସୂଚିତ କରେ। QTAIM ବିଶ୍ଳେଷଣ ଚିତ୍ର 7 ଏବଂ 8 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଥିବା ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇଥିବା ଗଠନରେ ଅଣ-ସହଯୋଗୀ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାର ପ୍ରକୃତି ପ୍ରକାଶ କରିଥିଲା। ବିଶ୍ଳେଷଣ ଉପରେ ଆଧାର କରି, 3PVA − 2Na Alg ଏବଂ ଶବ୍ଦ 1 Na Alg − 3PVA – ମଧ୍ୟ 1 Na Alg ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରୁଥିବା ମଡେଲ ଅଣୁଗୁଡ଼ିକ ବିଭିନ୍ନ ଗ୍ଲାଇସିନ୍ ୟୁନିଟ୍ ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା କରୁଥିବା ଅଣୁଗୁଡ଼ିକ ଅପେକ୍ଷା ଅଧିକ ସ୍ଥିରତା ଦେଖାଇଥିଲେ। ଏହାର କାରଣ ହେଉଛି ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଷ୍ଟାଟିକ୍ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଏବଂ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ବଣ୍ଡ ଭଳି ଆଲଜିନେଟ୍ ଗଠନରେ ଅଧିକ ପ୍ରଚଳିତ ଅନେକ ଅଣ-ସହଯୋଗୀ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଆଲଜିନେଟ୍‌କୁ କମ୍ପୋଜିଟ୍‌ଗୁଡ଼ିକୁ ସ୍ଥିର କରିବାକୁ ସକ୍ଷମ କରିଥାଏ। ଏହା ବ୍ୟତୀତ, ଆମର ଫଳାଫଳଗୁଡ଼ିକ 3PVA − 2Na Alg ଏବଂ ଶବ୍ଦ 1 Na Alg − 3PVA – ମଧ୍ୟ 1 Na Alg ମଡେଲ ଅଣୁ ଏବଂ ଗ୍ଲାଇସିନ୍ ମଧ୍ୟରେ ଅଣ-ସହଯୋଗୀ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାର ଗୁରୁତ୍ୱ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ, ଯାହା ସୂଚିତ କରେ ଯେ ଗ୍ଲାଇସିନ୍ କମ୍ପୋଜିଟ୍‌ଗୁଡ଼ିକର ସାମଗ୍ରିକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ପରିବେଶକୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରିବାରେ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଭୂମିକା ଗ୍ରହଣ କରେ।
ମଡେଲ ଅଣୁ 3PVA − 2NaAlg ର QTAIM ବିଶ୍ଳେଷଣ (a) 0 Gly, (b) 1 Gly, (c) 2 Gly, (d) 3 Gly, (e) 4 Gly, ଏବଂ (f) 5Gly ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା କରୁଛି।