Go raibh maith agat as cuairt a thabhairt ar nature.com. Tá tacaíocht theoranta do CSS sa leagan brabhsálaí atá in úsáid agat. Chun an taithí is fearr a fháil, molaimid duit an leagan is déanaí den bhrabhsálaí a úsáid (nó an modh comhoiriúnachta a mhúchadh in Internet Explorer). Ina theannta sin, chun tacaíocht leanúnach a chinntiú, ní bheidh stíleanna ná JavaScript san áireamh ar an suíomh seo.
Mar gheall ar an acmhainn flúirseach sóidiam, is réiteach malartach gealladh fúthu iad cadhnraí ian sóidiam (NIBanna) le haghaidh stóráil fuinnimh leictriceimiceach. Faoi láthair, is é an príomhchonstaic i bhforbairt na teicneolaíochta NIB ná easpa ábhar leictreoid ar féidir leo iain sóidiam a stóráil/a scaoileadh go hinchúlaithe ar feadh i bhfad. Dá bhrí sin, is é aidhm an staidéir seo imscrúdú teoiriciúil a dhéanamh ar éifeacht chur leis gliocról ar mheascáin alcól polaivinile (PVA) agus alginate sóidiam (NaAlg) mar ábhair leictreoid NIB. Díríonn an staidéar seo ar thuairiscí caidrimh struchtúr-ghníomhaíochta (QSAR) leictreonacha, teirmeacha agus chainníochtúla leictrilítí polaiméire bunaithe ar mheascáin PVA, alginate sóidiam agus gliocról. Déantar imscrúdú ar na hairíonna seo ag baint úsáide as modhanna leath-eimpriciúla agus teoiric feidhme dlúis (DFT). Ós rud é gur nocht an anailís struchtúrach sonraí na n-idirghníomhaíochtaí idir PVA/alginate agus gliocról, rinneadh imscrúdú ar fhuinneamh an bhearna banda (Eg). Léiríonn na torthaí go mbíonn laghdú ar luach Eg go 0.2814 eV mar thoradh ar chur leis gliocról. Léiríonn an dromchla poitéinsil leictreastatach móilíneach (MESP) dáileadh na réigiún saibhir ó thaobh leictreon de agus na réigiún bocht ó thaobh leictreon de agus na muirir mhóilíneacha sa chóras leictrilít ar fad. I measc na bparaiméadair theirmeacha a ndearnadh staidéar orthu tá eintealpa (H), eintreapa (ΔS), acmhainn teasa (Cp), fuinneamh saor Gibbs (G) agus teas foirmithe. Ina theannta sin, rinneadh imscrúdú sa staidéar seo ar roinnt tuairiscí cainníochtúla caidrimh struchtúir-ghníomhaíochta (QSAR) amhail nóiméad iomlán dépholach (TDM), fuinneamh iomlán (E), poitéinseal ianúcháin (IP), Log P agus polaraitheacht. Léirigh na torthaí gur mhéadaigh H, ΔS, Cp, G agus TDM de réir mar a mhéadaigh an teocht agus cion gliocróil. Idir an dá linn, laghdaigh an teas foirmithe, IP agus E, rud a fheabhsaigh an imoibríocht agus an polaraitheacht. Ina theannta sin, trí gliocról a chur leis, mhéadaigh voltas na cille go 2.488 V. Léiríonn ríomhanna DFT agus PM6 bunaithe ar leictrilítí cost-éifeachtacha bunaithe ar gliocról PVA/Na Alg gur féidir leo cadhnraí ian litiam a athsholáthar go páirteach mar gheall ar a n-ilfheidhmeacht, ach tá gá le feabhsuithe agus taighde breise.
Cé go n-úsáidtear cadhnraí litiam-ian (LIBanna), tá go leor teorainneacha le baint lena n-iarratas mar gheall ar a saolré gearr, a gcostas ard, agus imní sábháilteachta. D’fhéadfadh cadhnraí sóidiam-ian (SIBanna) a bheith ina rogha inmharthana in ionad LIBanna mar gheall ar a n-infhaighteacht fhorleathan, a gcostas íseal, agus neamh-tocsaineacht an eilimint sóidiam. Tá cadhnraí sóidiam-ian (SIBanna) ag éirí níos tábhachtaí mar chóras stórála fuinnimh do fheistí leictriceimiceacha1. Braitheann cadhnraí sóidiam-ian go mór ar leictrilítí chun iompar ian a éascú agus sruth leictreach a ghiniúint2,3. Is salainn miotail agus tuaslagóirí orgánacha den chuid is mó iad leictrilítí leachtacha. Éilíonn feidhmeanna praiticiúla machnamh cúramach ar shábháilteacht leictrilítí leachtacha, go háirithe nuair a bhíonn an ceallraí faoi réir strus teirmeach nó leictreach4.
Táthar ag súil go gcuirfidh cadhnraí ian sóidiam (SIBanna) cadhnraí ian litiam in ionad cadhnraí ian litiam go luath amach anseo mar gheall ar a gcúlchistí flúirseacha aigéin, neamhthocsaineacht, agus costas íseal ábhair. Tá forbairt stórála sonraí, gléasanna leictreonacha agus optúla luathaithe ag sintéis nana-ábhar. Léirigh corp mór litríochta cur i bhfeidhm nana-struchtúr éagsúil (m.sh., ocsaídí miotail, graifín, nana-fheadáin, agus fullairéiní) i gcadhnraí ian sóidiam. Dhírigh an taighde ar fhorbairt ábhar anóid, lena n-áirítear polaiméirí, do chadhnraí ian sóidiam mar gheall ar a n-ildánacht agus a gcairdiúlacht don chomhshaol. Gan amhras méadóidh spéis taighde i réimse na gcadhnraí polaiméire in-athluchtaithe. Is dócha go réiteoidh ábhair leictreoid polaiméire nua le struchtúir agus airíonna uathúla an bealach do theicneolaíochtaí stórála fuinnimh atá neamhdhíobhálach don chomhshaol. Cé gur scrúdaíodh ábhair leictreoid polaiméire éagsúla lena n-úsáid i gcadhnraí ian sóidiam, tá an réimse seo fós ina chéimeanna tosaigh forbartha. I gcás cadhnraí ian sóidiam, ní mór níos mó ábhar polaiméire le cumraíochtaí struchtúracha éagsúla a iniúchadh. Bunaithe ar an eolas atá againn faoi láthair ar mheicníocht stórála ian sóidiam in ábhair leictreoid polaiméire, is féidir hipitéis a dhéanamh gur féidir le grúpaí carbóinile, fréamhacha saora, agus heitrea-adaimh sa chóras comhchuingeach feidhmiú mar láithreáin ghníomhacha le haghaidh idirghníomhaíochta le hiain sóidiam. Dá bhrí sin, tá sé ríthábhachtach polaiméirí nua a fhorbairt a bhfuil dlús ard de na láithreáin ghníomhacha seo iontu. Is teicneolaíocht mhalartach í leictrilít polaiméire glóthaí (GPE) a fheabhsaíonn iontaofacht ceallraí, seoltacht ian, gan sceitheadh, solúbthacht ard, agus feidhmíocht mhaith12.
Áirítear le maitrísí polaiméire ábhair ar nós PVA agus ocsaíd poileitiléine (PEO)13. Cuireann polaiméir tréscaoilteach glóthach (GPE) an leictrilít leachtach i maitrís an pholaiméir ar neamhghluaiseacht, rud a laghdaíonn an baol sceite i gcomparáid le deighilteoirí tráchtála14. Is polaiméir bithdhíghrádaithe sintéiseach é PVA. Tá tréscaoilteacht ard aige, tá sé saor agus neamh-tocsaineach. Tá an t-ábhar ar eolas as a airíonna foirmithe scannáin, a chobhsaíocht cheimiceach agus a ghreamaitheacht. Tá grúpaí feidhmiúla (OH) agus dlús ardacmhainneachta trasnasctha aige freisin15,16,17. Baineadh úsáid as teicnící meascadh polaiméire, cur leis plaisteachaitheora, cur leis ilchodach agus polaiméirithe in situ chun seoltacht leictrilítí polaiméire bunaithe ar PVA a fheabhsú chun criostalachas maitrís a laghdú agus solúbthacht slabhra a mhéadú18,19,20.
Is modh tábhachtach é cumasc chun ábhair pholaiméireacha a fhorbairt le haghaidh feidhmeanna tionsclaíocha. Is minic a úsáidtear meascáin pholaiméireacha chun: (1) airíonna próiseála polaiméirí nádúrtha in iarratais thionsclaíocha a fheabhsú; (2) airíonna ceimiceacha, fisiceacha agus meicniúla ábhar in-bhithmhillte a fheabhsú; agus (3) oiriúnú don éileamh atá ag athrú go mear ar ábhair nua sa tionscal pacáistithe bia. Murab ionann agus comhpholaiméiriú, is próiseas ar chostas íseal é cumasc polaiméireacha a úsáideann próisis fhisiceacha simplí seachas próisis cheimiceacha casta chun na hairíonna inmhianaithe a bhaint amach21. Chun homopolaiméirí a fhoirmiú, is féidir le polaiméirí éagsúla idirghníomhú trí fhórsaí dépholach-dépholach, bannaí hidrigine, nó coimpléisc aistrithe luchta22,23. Is féidir le meascáin a dhéantar as polaiméirí nádúrtha agus sintéiseacha bith-chomhoiriúnacht mhaith a chomhcheangal le hairíonna meicniúla den scoth, rud a chruthaíonn ábhar níos fearr ar chostas táirgthe íseal24,25. Dá bhrí sin, tá spéis mhór ann ábhair pholaiméireacha bith-ábhartha a chruthú trí pholaiméirí sintéiseacha agus nádúrtha a chumasc. Is féidir PVA a chomhcheangal le hailgináit sóidiam (NaAlg), ceallalós, chitosan agus stáirse26.
Is polaiméir nádúrtha agus polaisiúicríd ainianach é alginate sóidiam a bhaintear as algaí donn mara. Is éard atá in alginate sóidiam aigéad D-mannúrónach (M) nasctha le β-(1-4) agus aigéad L-gulúrónach (G) nasctha le α-(1-4) atá eagraithe i bhfoirmeacha homopolaiméireacha (polai-M agus polai-G) agus bloic heitreapolaiméireacha (MG nó GM)27. Bíonn tionchar suntasach ag ábhar agus cóimheas coibhneasta na mbloc M agus G ar airíonna ceimiceacha agus fisiceacha alginate28,29. Úsáidtear agus déantar staidéar forleathan ar alginate sóidiam mar gheall ar a bhithdhíghrádaitheacht, a bhithchomhoiriúnacht, a chostas íseal, a airíonna maithe scannánúcháin, agus a neamhthocsaineacht. Mar sin féin, déanann líon mór grúpaí hiodrocsaile (OH) agus carbocsaileáite (COO) saora sa slabhra alginate alginate an-hidreafileach. Mar sin féin, tá airíonna meicniúla bochta ag alginate mar gheall ar a leochaileacht agus a dhianacht. Dá bhrí sin, is féidir alginate a chomhcheangal le hábhair shintéiseacha eile chun íogaireacht uisce agus airíonna meicniúla a fheabhsú30,31.
Sula ndéantar ábhair leictreoid nua a dhearadh, is minic a úsáidtear ríomhanna DFT chun indéantacht déantúsaíochta ábhar nua a mheas. Ina theannta sin, úsáideann eolaithe samhaltú móilíneach chun torthaí turgnamhacha a dhearbhú agus a thuar, am a shábháil, dramhaíl cheimiceach a laghdú, agus iompar idirghníomhaíochta a thuar32. Tá samhaltú móilíneach anois ina bhrainse cumhachtach agus tábhachtach den eolaíocht i go leor réimsí, lena n-áirítear eolaíocht ábhar, nana-ábhair, ceimic ríomhaireachtúil, agus fionnachtain drugaí33,34. Ag baint úsáide as cláir samhaltaithe, is féidir le heolaithe sonraí móilíneacha a fháil go díreach, lena n-áirítear fuinneamh (teas foirmithe, acmhainneacht ianúcháin, fuinneamh gníomhachtaithe, srl.) agus geoiméadracht (uillinneacha nasc, faid nasc, agus uillinneacha casta)35. Ina theannta sin, is féidir airíonna leictreonacha (muirear, fuinneamh bearna banda HOMO agus LUMO, gaolmhaireacht leictreon), airíonna speictreacha (móid agus déine chreathaidh tréithiúla amhail speictrim FTIR), agus airíonna toirte (toirt, idirleathadh, slaodacht, modúl, srl.)36 a ríomh.
Léiríonn LiNiPO4 buntáistí féideartha maidir le dul san iomaíocht le hábhair leictreoid dhearfacha ceallraí ian litiam mar gheall ar a dlús ard fuinnimh (voltas oibre de thart ar 5.1 V). Chun leas iomlán a bhaint as buntáiste LiNiPO4 sa réigiún ardvoltais, ní mór an voltas oibre a ísliú toisc nach féidir leis an leictrilít ardvoltais atá forbartha faoi láthair fanacht réasúnta cobhsaí ach ag voltais faoi bhun 4.8 V. Rinne Zhang et al. imscrúdú ar dhópáil na miotail trasdultacha 3d, 4d, agus 5d go léir i suíomh Ni de LiNiPO4, roghnaigh siad na patrúin dhópála le feidhmíocht leictriceimiceach den scoth, agus choigeartaigh siad voltas oibre LiNiPO4 agus cobhsaíocht choibhneasta a fheidhmíochta leictriceimicigh á coinneáil. Ba iad na voltais oibre is ísle a fuair siad ná 4.21, 3.76, agus 3.5037 do LiNiPO4 dópáilte le Ti, Nb, agus Ta, faoi seach.
Dá bhrí sin, is é aidhm an staidéir seo imscrúdú teoiriciúil a dhéanamh ar éifeacht gliocról mar phlaisteachtóir ar airíonna leictreonacha, tuairiscí QSAR agus airíonna teirmeacha chóras PVA/NaAlg ag baint úsáide as ríomhanna meicniúla chandamacha dá fheidhmchlár i gcadhnraí ian-ian in-athluchtaithe. Rinneadh anailís ar na hidirghníomhaíochtaí móilíneacha idir samhail PVA/NaAlg agus gliocról ag baint úsáide as teoiric adamhach chandamach Bader ar mhóilíní (QTAIM).
Rinneadh samhail mhóilíne a léiríonn idirghníomhaíocht PVA le NaAlg agus ansin le gliocról a bharrfheabhsú ag baint úsáide as DFT. Rinneadh an tsamhail a ríomh ag baint úsáide as bogearraí Gaussian 0938 ag an Roinn Speictreascópachta, Ionad Taighde Náisiúnta, Caireo, an Éigipt. Rinneadh na samhlacha a bharrfheabhsú ag baint úsáide as DFT ag leibhéal B3LYP/6-311G(d, p)39,40,41,42. Chun an idirghníomhaíocht idir na samhlacha staidéaraithe a fhíorú, léiríonn staidéir minicíochta a rinneadh ag an leibhéal teoirice céanna cobhsaíocht na geoiméadrachta optamaithe. Leagann easpa minicíochtaí diúltacha i measc na minicíochtaí meastóireachta go léir béim ar an struchtúr intuigthe sna fíor-íosmhéideanna dearfacha ar dhromchla an fhuinnimh phoitéinsil. Rinneadh paraiméadair fhisiceacha ar nós TDM, fuinneamh bearna banda HOMO/LUMO agus MESP a ríomh ag an leibhéal teicniúil chandamach céanna. Ina theannta sin, ríomhadh roinnt paraiméadair theirmeacha amhail an teas deiridh foirmithe, fuinneamh saor, entropy, enthalpa agus acmhainn teasa ag baint úsáide as na foirmlí a thugtar i dTábla 1. Rinneadh anailís ar na samhlacha a ndearnadh staidéar orthu ag teoiric chandamach na n-adamh i móilíní (QTAIM) chun na hidirghníomhaíochtaí a tharla ar dhromchla na struchtúr a ndearnadh staidéar orthu a aithint. Rinneadh na ríomhanna seo ag baint úsáide as an ordú “output=wfn” i gcód bogearraí Gaussian 09 agus ansin rinneadh iad a shamhlú ag baint úsáide as cód bogearraí Avogadro43.
I gcás inarb é E ​​an fuinneamh inmheánach, P an brú, V an toirt, Q an malartú teasa idir an córas agus a thimpeallacht, T an teocht, ΔH an t-athrú eintealpa, ΔG an t-athrú fuinnimh shaoir, ΔS an t-athrú eintrópa, a agus b na paraiméadair chreathaidh, q an muirear adamhach, agus C dlús na leictreon adamhach44,45. Ar deireadh, rinneadh na struchtúir chéanna a bharrfheabhsú agus ríomhadh na paraiméadair QSAR ag leibhéal PM6 ag baint úsáide as cód bogearraí SCIGRESS46 ag Roinn Speictreascópachta an Ionaid Taighde Náisiúnta i gCaireo, san Éigipt.
Inár gcuid oibre roimhe seo47, rinneamar meastóireacht ar an tsamhail is dóichí a chuireann síos ar idirghníomhaíocht trí aonad PVA le dhá aonad NaAlg, agus gliocról ag gníomhú mar phlaistitheoir. Mar a luadh thuas, tá dhá fhéidearthacht ann maidir le hidirghníomhaíocht PVA agus NaAlg. Tá an luach bearna fuinnimh is lú48 ag an dá mhúnla, ar a dtugtar 3PVA-2Na Alg (bunaithe ar uimhir charbóin 10) agus Term 1Na Alg-3PVA-Mid 1Na Alg, i gcomparáid leis na struchtúir eile a breithníodh. Dá bhrí sin, rinneadh imscrúdú ar éifeacht chur leis Gly ar an tsamhail is dóichí den pholaiméir chumasc PVA/Na Alg ag baint úsáide as an dá struchtúr dheireanacha: 3PVA-(C10)2Na Alg (dá ngairtear 3PVA-2Na Alg ar mhaithe le simplíocht) agus Term 1 Na Alg − 3PVA-Mid 1 Na Alg. De réir na litríochta, ní féidir le PVA, NaAlg agus gliocról ach bannaí hidrigine laga a fhoirmiú idir grúpaí feidhmiúla hiodrocsaile. Ós rud é go bhfuil roinnt grúpaí OH sa trímhéir PVA agus sa démhéir NaAlg agus gliocról araon, is féidir an teagmháil a bhaint amach trí cheann de na grúpaí OH. Taispeánann Fíor 1 an t-idirghníomhú idir an mhóilín gliocróil samhail agus an mhóilín samhail 3PVA-2Na Alg, agus taispeánann Fíor 2 an tsamhail thógtha den idirghníomhaíocht idir an mhóilín samhail Term 1Na Alg-3PVA-Mid 1Na Alg agus tiúchain éagsúla gliocróil.
Struchtúir optamaithe: (a) Idirghníomhaíonn Gly agus 3PVA − 2Na Alg le (b) 1 Gly, (c) 2 Gly, (d) 3 Gly, (e) 4 Gly, agus (f) 5 Gly.
Struchtúir optamaithe de Téarma 1Na Alg-3PVA –Mid 1Na Alg ag idirghníomhú le (a) 1 Gly, (b) 2 Gly, (c) 3 Gly, (d) 4 Gly, (e) 5 Gly, agus (f) 6 Gly.
Is paraiméadar tábhachtach é fuinneamh bearna banda na leictreon le breithniú agus imoibríocht aon ábhair leictreoid á staidéar. Toisc go dtugann sé cur síos ar iompar na leictreon nuair a bhíonn an t-ábhar faoi réir athruithe seachtracha. Dá bhrí sin, is gá fuinnimh bearna banda na leictreon de HOMO/LUMO a mheas do na struchtúir uile a ndearnadh staidéar orthu. Taispeánann Tábla 2 na hathruithe i bhfuinneamh HOMO/LUMO de 3PVA-(C10)2Na Alg agus Term 1Na Alg − 3PVA- Mid 1Na Alg mar gheall ar chur leis gliocról. De réir ref47, is é 0.2908 eV luach Eg de 3PVA-(C10)2Na Alg, agus is é 0.5706 eV luach Eg an struchtúir a léiríonn dóchúlacht an dara hidirghníomhaíochta (i.e., Term 1Na Alg − 3PVA- Mid 1Na Alg).
Mar sin féin, fuarthas amach gur tháinig athrú beag ar luach Eg 3PVA-(C10)2Na Alg mar thoradh ar chur leis an ngliocról. Nuair a d’idirghníomhaigh 3PVA-(C10)2NaAlg le 1, 2, 3, 4 agus 5 aonad gliocróil, ba iad 0.302, 0.299, 0.308, 0.289 agus 0.281 eV a luachanna Eg, faoi seach. Mar sin féin, tá léargas luachmhar ann, áfach, gur lú luach Eg ná luach 3PVA-(C10)2Na Alg tar éis 3 aonad gliocróil a chur leis. Is é an tsamhail a léiríonn idirghníomhaíocht 3PVA-(C10)2Na Alg le cúig aonad gliocróil an tsamhail idirghníomhaíochta is dóichí. Ciallaíonn sé seo, de réir mar a mhéadaíonn líon na n-aonad gliocróil, go méadaíonn an dóchúlacht go dtarlóidh idirghníomhaíocht freisin.
Idir an dá linn, i gcás an dara dóchúlacht idirghníomhaíochta, bíonn fuinnimh HOMO/LUMO na móilíní samhail a léiríonn Téarma 1Na Alg − 3PVA –Mid 1Na Alg- 1Gly, Téarma 1Na Alg − 3PVA –Mid 1Na Alg- 2Gly, Téarma 1Na Alg − 3PVA –Mid 1Na Alg- 3Gly, Téarma 1Na Alg − 3PVA –Mid 1Na Alg- 4Gly, Téarma 1Na Alg − 3PVA –Mid 1Na Alg- 5Gly agus Téarma 1Na Alg − 3PVA –Mid 1Na Alg- 6Gly cothrom le 1.343, 1.34 7, 0.976, 0.607, 0.348 agus 0.496 eV, faoi seach. Taispeánann Tábla 2 na fuinnimh bearna banda HOMO/LUMO ríofa do na struchtúir uile. Thairis sin, déantar an t-iompar céanna i gcás dóchúlachtaí idirghníomhaíochta an chéad ghrúpa a athdhéanamh anseo.
Deir teoiric na mbandaí i bhfisic an stáit sholadaigh go méadaíonn seoltacht leictreonach an ábhair de réir mar a laghdaíonn bearna banda ábhair leictreoid. Is modh coitianta é dópáil chun an bhearna banda in ábhair catóide ian sóidiam a laghdú. Bhain Jiang et al. úsáid as dópáil Cu chun seoltacht leictreonach ábhar srathach β-NaMnO2 a fheabhsú. Ag baint úsáide as ríomhanna DFT, fuair siad amach gur laghdaigh dópáil bearna banda an ábhair ó 0.7 eV go 0.3 eV. Léiríonn sé seo go bhfeabhsaíonn dópáil Cu seoltacht leictreonach ábhair β-NaMnO2.
Sainmhínítear MESP mar an fuinneamh idirghníomhaíochta idir an dáileadh luchta móilíneach agus lucht dearfach aonair. Meastar gur uirlis éifeachtach é MESP chun airíonna ceimiceacha agus imoibríocht a thuiscint agus a léirmhíniú. Is féidir MESP a úsáid chun meicníochtaí na n-idirghníomhaíochtaí idir ábhair pholaiméireacha a thuiscint. Déanann MESP cur síos ar an dáileadh luchta laistigh den chomhdhúil atá faoi staidéar. Ina theannta sin, soláthraíonn MESP faisnéis faoi na suíomhanna gníomhacha sna hábhair atá faoi staidéar32. Taispeánann Fíor 3 plotaí MESP 3PVA-(C10) 2Na Alg, 3PVA-(C10) 2Na Alg − 1Gly, 3PVA-(C10) 2Na Alg − 2Gly, 3PVA-(C10) 2Na Alg − 3Gly, 3PVA-(C10) 2Na Alg − 4Gly, agus 3PVA-(C10) 2Na Alg − 5Gly a tuaradh ag leibhéal teoirice B3LYP/6-311G(d, p).
Comhrianta MESP ríofa le B3LYP/6-311 g(d, p) le haghaidh (a) Gly agus 3PVA − 2Na Alg ag idirghníomhú le (b) 1 Gly, (c) 2 Gly, (d) 3 Gly, (e) 4 Gly, agus (f) 5 Gly.
Idir an dá linn, taispeánann Fíor 4 na torthaí ríofa de MESP do Téarma 1Na Alg-3PVA – Lár 1Na Alg, Téarma 1Na Alg-3PVA – Lár 1Na Alg-1Gly, Téarma 1Na Alg-3PVA – Lár 1Na Alg − 2Gly, Téarma 1Na Alg-3PVA – Lár 1Na Alg − 3gly, Téarma 1Na Alg-3PVA – Lár 1Na Alg − 4Gly, Téarma 1Na Alg-3PVA – Lár 1Na Alg- 5gly agus Téarma 1Na Alg-3PVA – Lár 1Na Alg − 6Gly, faoi seach. Léirítear an MESP ríofa mar iompar comhrianta. Léirítear na línte comhrianta le dathanna difriúla. Léiríonn gach dath luach leictridhiúltachta difriúil. Léiríonn an dath dearg na suíomhanna an-leictridhiúltacha nó imoibríocha. Idir an dá linn, léiríonn an dath buí na suíomhanna neodracha 49, 50, 51 sa struchtúr. Léirigh torthaí MESP gur mhéadaigh imoibríocht 3PVA-(C10)2Na Alg de réir mar a mhéadaigh an dath dearg timpeall na samhlacha a ndearnadh staidéar orthu. Idir an dá linn, laghdaíonn déine an datha dhearg i léarscáil MESP den mhóilín samhail Term 1Na Alg-3PVA – Mid 1Na Alg mar gheall ar an idirghníomhaíocht le hábhar gliocróil difriúil. Léiríonn an t-athrú i ndáileadh an datha dhearg timpeall an struchtúir atá beartaithe an imoibríocht, agus dearbhaíonn an méadú ar an déine an méadú ar leictridhiúltacht mhóilín samhail 3PVA-(C10)2Na Alg mar gheall ar an méadú ar ábhar gliocróil.
Téarma MESP ríofa ag B3LYP/6-311 g(d, p) de 1Na Alg-3PVA-Mid 1Na Alg ag idirghníomhú le (a) 1 Gly, (b) 2 Gly, (c) 3 Gly, (d) 4 Gly, (e) 5 Gly, agus (f) 6 Gly.
Tá paraiméadair theirmeacha amhail enthalpa, entropy, acmhainn teasa, fuinneamh saor agus teas foirmithe ag na struchtúir atá beartaithe á ríomh ag teochtaí éagsúla sa raon ó 200 K go 500 K. Chun iompar córas fisiceach a chur síos, chomh maith le staidéar a dhéanamh ar a n-iompar leictreonach, is gá freisin staidéar a dhéanamh ar a n-iompar teirmeach mar fheidhm de theocht mar gheall ar a n-idirghníomhaíocht lena chéile, ar féidir é sin a ríomh ag baint úsáide as na cothromóidí a thugtar i dTábla 1. Meastar gur táscaire tábhachtach é staidéar na bparaiméadair theirmeacha seo ar fhreagrúlacht agus ar chobhsaíocht córas fisiceach den sórt sin ag teochtaí éagsúla.
Maidir le heantalpaíocht an trímhéir PVA, imoibríonn sé ar dtús leis an démhéir NaAlg, ansin tríd an ngrúpa OH atá ceangailte le hadamh carbóin #10, agus ar deireadh le gliocról. Is tomhas ar an bhfuinneamh i gcóras teirmidinimiciúil é heantalpaíocht. Is ionann heantalpaíocht agus an teas iomlán i gcóras, atá coibhéiseach le fuinneamh inmheánach an chórais móide toradh a thoirt agus a bhrú. I bhfocail eile, léiríonn heantalpaíocht cé mhéad teasa agus oibre a chuirtear le substaint nó a bhaintear aisti52.
Taispeánann Fíor 5 na hathruithe einthalpa le linn imoibriú 3PVA-(C10)2Na Alg le tiúchain éagsúla gliocróil. Seasann na giorrúcháin A0, A1, A2, A3, A4, agus A5 do na móilíní samhail 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, agus 3PVA-(C10)2Na Alg − 5Gly, faoi seach. Taispeánann Fíor 5a go méadaíonn an einthalpa de réir mar a mhéadaíonn an teocht agus cion an gliocróil. Is é 27.966 cal/mol eintealpacht an struchtúir a léiríonn 3PVA-(C10)2NaAlg − 5Gly (i.e., A5) ag 200 K, agus is é 13.490 cal/mol eintealpacht an struchtúir a léiríonn 3PVA-2NaAlg ag 200 K. Ar deireadh, ós rud é go bhfuil an eintealpacht dearfach, tá an t-imoibriú seo einditeirmeach.
Sainmhínítear eintreapacht mar thomhas ar an bhfuinneamh nach bhfuil ar fáil i gcóras teirmidinimiciúil dúnta agus is minic a mheastar gur tomhas é ar neamhord an chórais. Taispeánann Fíor 5b an t-athrú in eintreapacht 3PVA-(C10)2NaAlg le teocht agus an chaoi a n-idirghníomhaíonn sé le haonaid gliocróil éagsúla. Taispeánann an graf go n-athraíonn an eintreapacht go líneach de réir mar a mhéadaíonn an teocht ó 200 K go 500 K. Taispeánann Fíor 5b go soiléir go mbíonn claonadh ag eintreapacht mhúnla 3PVA-(C10)2Na Alg i dtreo 200 cal/K/mol ag 200 K toisc go léiríonn an tsamhail 3PVA-(C10)2Na Alg níos lú neamhord laitíse. De réir mar a mhéadaíonn an teocht, éiríonn an tsamhail 3PVA-(C10)2Na Alg neamhordaithe agus míníonn sé seo an méadú ar eintreapacht de réir mar a mhéadaíonn an teocht. Thairis sin, is léir gurb é struchtúr 3PVA-C10 2Na Alg- 5 Gly a bhfuil an luach eintreapachta is airde aige.
Breathnaítear an t-iompar céanna i bhFíor 5c, a thaispeánann an t-athrú i gcumas teasa le teocht. Is é an cumas teasa an méid teasa a theastaíonn chun teocht méid áirithe substainte a athrú faoi 1 °C47. Taispeánann Fíor 5c na hathruithe i gcumas teasa mhóilín an mhúnla 3PVA-(C10)2NaAlg mar gheall ar idirghníomhaíochtaí le 1, 2, 3, 4, agus 5 aonad gliocróil. Taispeánann an figiúr go méadaíonn cumas teasa mhúnla 3PVA-(C10)2NaAlg go líneach le teocht. Cuirtear an méadú breathnaithe i gcumas teasa le méadú teochta i leith chreathadh teirmeach fónóin. Ina theannta sin, tá fianaise ann go mbíonn méadú ar chumas teasa mhúnla 3PVA-(C10)2NaAlg mar thoradh ar mhéadú ar an ábhar gliocróil. Ina theannta sin, léiríonn an struchtúr go bhfuil an luach cumas teasa is airde ag 3PVA-(C10)2NaAlg−5Gly i gcomparáid le struchtúir eile.
Rinneadh paraiméadair eile amhail fuinneamh saor agus teas foirmithe deiridh a ríomh do na struchtúir a ndearnadh staidéar orthu agus taispeántar iad i bhFíor 5d agus e, faoi seach. Is é an teas foirmithe deiridh an teas a scaoiltear nó a ionsúitear le linn foirmiú substainte íon óna chomhábhair faoi bhrú tairiseach. Is féidir fuinneamh saor a shainmhíniú mar airí atá cosúil le fuinneamh, i.e., braitheann a luach ar mhéid na substainte i ngach staid theirmidinimiciúil. Ba iad fuinneamh saor agus teas foirmithe 3PVA-(C10)2NaAlg−5Gly na cinn is ísle agus ba iad -1318.338 agus -1628.154 kcal/mol, faoi seach. I gcodarsnacht leis sin, tá na luachanna fuinnimh shaor agus teasa foirmithe is airde ag an struchtúr a léiríonn 3PVA-(C10)2NaAlg, -690.340 agus -830.673 kcal/mol, faoi seach, i gcomparáid le struchtúir eile. Mar a thaispeántar i bhFíor 5, athraítear airíonna teirmeacha éagsúla mar gheall ar an idirghníomhaíocht le gliocról. Tá fuinneamh saor Gibbs diúltach, rud a léiríonn go bhfuil an struchtúr atá beartaithe cobhsaí.
Rinne PM6 ríomh ar pharaiméadair theirmeacha íon 3PVA- (C10) 2Na Alg (samhail A0), 3PVA- (C10) 2Na Alg − 1 Gly (samhail A1), 3PVA- (C10) 2Na Alg − 2 Gly (samhail A2), 3PVA- (C10) 2Na Alg − 3 Gly (samhail A3), 3PVA- (C10) 2Na Alg − 4 Gly (samhail A4), agus 3PVA- (C10) 2Na Alg − 5 Gly (samhail A5), áit a seasann (a) don enthalpa, (b) don entropy, (c) don acmhainn teasa, (d) don fhuinneamh saor, agus (e) don teas foirmithe.
Ar an láimh eile, tarlaíonn an dara modh idirghníomhaíochta idir trímhéir PVA agus NaAlg démhéireach sna grúpaí OH críochfoirt agus lár i struchtúr trímhéir PVA. Mar atá sa chéad ghrúpa, ríomhadh na paraiméadair theirmeacha ag baint úsáide as an leibhéal céanna teoirice. Taispeánann Fíor 6a-e na hathruithe ar einthalpa, eintrap, acmhainn teasa, fuinneamh saor agus, sa deireadh, teas foirmithe. Taispeánann Fíoracha 6a-c go léiríonn einthalpa, eintrap agus acmhainn teasa Téarma 1 NaAlg-3PVA-Mid 1 NaAlg an iompar céanna leis an gcéad ghrúpa agus iad ag idirghníomhú le 1, 2, 3, 4, 5 agus 6 aonad gliocróil. Thairis sin, méadaíonn a luachanna de réir a chéile de réir mar a mhéadaíonn an teocht. Ina theannta sin, sa tsamhail Téarma 1 Na Alg − 3PVA-Mid 1 Na Alg atá beartaithe, mhéadaigh na luachanna einthalpa, eintrap agus acmhainne teasa de réir mar a mhéadaigh cion gliocróil. Seasann na giorrúcháin B0, B1, B2, B3, B4, B5 agus B6 do na struchtúir seo a leanas faoi seach: Téarma 1 Na Alg − 3PVA- Lár 1 Na Alg, Téarma 1 Na Alg- 3PVA- Lár 1 Na Alg − 1 Gly, Téarma 1 Na Alg- 3PVA- Lár 1 Na Alg − 2gly, Téarma 1 Na Alg- 3PVA- Lár 1 Na Alg − 3gly, Téarma 1 Na Alg- 3PVA- Lár 1 Na Alg − 4 Gly, Téarma 1 Na Alg- 3PVA- Lár 1 Na Alg − 5 Gly agus Téarma 1 Na Alg- 3PVA- Lár 1 Na Alg − 6 Gly. Mar a thaispeántar i bhFíor 6a–c, is léir go méadaíonn luachanna na heantalpaíochta, na heantrópa agus an acmhainne teasa de réir mar a mhéadaíonn líon na n-aonad gliocróil ó 1 go 6.
Rinne PM6 ríomh ar pharaiméadair theirmeacha íon Term 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg (samhail B0), Term 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg – 1 Gly (samhail B1), Term 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg – 2 Gly (samhail B2), Term 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg – 3 Gly (samhail B3), Term 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg – 4 Gly (samhail B4), Term 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg – 5 Gly (samhail B5), agus Term 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg – 6 Gly (samhail B6), lena n-áirítear (a) eintealpa, (b) eintreapa, (c) acmhainn teasa, (d) fuinneamh saor, agus (e) teas foirmithe.
Ina theannta sin, tá na luachanna is airde d'eantalpaíocht, d'eantrópacht agus d'acmhainn teasa ag an struchtúr a léiríonn Téarma 1 Na Alg-3PVA-Mid 1 Na Alg-6Gly i gcomparáid le struchtúir eile. Ina measc, mhéadaigh a luachanna ó 16.703 cal/mol, 257.990 cal/mol/K agus 131.323 kcal/mol i Téarma 1 Na Alg − 3PVA-Mid 1 Na Alg go 33.223 cal/mol, 420.038 cal/mol/K agus 275.923 kcal/mol i Téarma 1 Na Alg − 3PVA-Mid 1 Na Alg − 6 Gly, faoi seach.
Mar sin féin, léiríonn Fíoracha 6d agus e an spleáchas teochta ar an bhfuinneamh saor agus ar an teas deiridh foirmithe (HF). Is féidir HF a shainmhíniú mar an t-athrú eintealpa a tharlaíonn nuair a fhoirmítear mól amháin de shubstaint óna dúile faoi dhálaí nádúrtha agus caighdeánacha. Is léir ón bhfigiúr go léiríonn an fuinneamh saor agus an teas deiridh foirmithe sna struchtúir uile a ndearnadh staidéar orthu spleáchas líneach ar an teocht, i.e., méadaíonn siad de réir a chéile agus go líneach le méadú ar an teocht. Ina theannta sin, dheimhnigh an figiúr freisin go bhfuil an fuinneamh saor is ísle agus an HF is ísle ag an struchtúr a léiríonn Téarma 1 Na Alg − 3PVA- Mid 1 Na Alg − 6 Gly. Laghdaigh an dá pharaiméadar ó -758.337 go -899.741 K cal/mol sa téarma 1 Na Alg − 3PVA- Mid 1 Na Alg − 6 Gly go -1,476.591 agus -1,828.523 K cal/mol. Is léir ó na torthaí go laghdaíonn HF de réir mar a mhéadaíonn aonaid gliocróil. Ciallaíonn sé seo, mar gheall ar mhéadú na ngrúpaí feidhmiúla, go méadaíonn an imoibríocht freisin agus dá bhrí sin go bhfuil níos lú fuinnimh ag teastáil chun an t-imoibriú a chur i gcrích. Deimhníonn sé seo gur féidir PVA/NaAlg plaisteach a úsáid i gcadhnraí mar gheall ar a imoibríocht ard.
Go ginearálta, roinntear éifeachtaí teochta ina dhá chineál: éifeachtaí ísealteochta agus éifeachtaí ardteochta. Is i dtíortha atá suite ag domhanleithid arda, amhail an Ghraonlainn, Ceanada, agus an Rúis, is mó a bhraitheann éifeachtaí teochtaí ísle. Sa gheimhreadh, bíonn teocht an aeir lasmuigh sna háiteanna seo i bhfad faoi bhun náid chéim Celsius. Is féidir le teochtaí ísle difear a dhéanamh do shaolré agus feidhmíocht cadhnraí litiam-ian, go háirithe iad siúd a úsáidtear i bhfeithiclí leictreacha hibrideacha breiseán, feithiclí leictreacha íon, agus feithiclí leictreacha hibrideacha. Is timpeallacht fhuar eile í taisteal spáis a éilíonn cadhnraí litiam-ian. Mar shampla, is féidir leis an teocht ar Mhars titim go -120 céim Celsius, rud a chuireann bac suntasach ar úsáid cadhnraí litiam-ian i spásárthaí. Is féidir le teochtaí oibriúcháin ísle laghdú a dhéanamh ar an ráta aistrithe muirir agus ar ghníomhaíocht imoibrithe ceimiceacha cadhnraí litiam-ian, rud a fhágann laghdú ar an ráta scaipthe ian litiam taobh istigh den leictreoid agus ar an seoltacht ianach san leictrilít. Mar thoradh ar an díghrádú seo, laghdaítear cumas fuinnimh agus cumhacht, agus uaireanta laghdaítear fiú feidhmíocht53.
Tarlaíonn an éifeacht ardteochta i raon níos leithne timpeallachtaí feidhmchláir, lena n-áirítear timpeallachtaí ardteochta agus ísealteochta araon, agus tá an éifeacht ísealteochta teoranta den chuid is mó do thimpeallachtaí feidhmchláir ísealteochta. Is í an teocht chomhthimpeallach a chinneann an éifeacht ísealteochta go príomha, agus is gnách go gcuirtear an éifeacht ardteochta i leith na dteocht ard taobh istigh den cheallraí litiam-ian le linn oibríochta ar bhealach níos cruinne.
Gineann cadhnraí litiam-ian teas faoi dhálaí ard-srutha (lena n-áirítear muirearú tapa agus díluchtú tapa), rud a fhágann go n-ardóidh an teocht inmheánach. Is féidir le nochtadh do theocht ard meath ar fheidhmíocht na ceallraí freisin, lena n-áirítear cailliúint acmhainne agus cumhachta. De ghnáth, bíonn cailliúint acmhainne mar thoradh ar chailliúint litiam agus aisghabháil ábhar gníomhach ag teochtaí arda, agus is mar gheall ar mhéadú ar fhriotaíocht inmheánach atá an caillteanas cumhachta. Má théann an teocht as smacht, tarlaíonn teitheadh ​​teirmeach, rud a d’fhéadfadh a bheith ina chúis le dócháin spontáineach nó fiú pléascadh i gcásanna áirithe.
Is modh samhaltaithe ríomhaireachtúil nó matamaiticiúil iad ríomhanna QSAR a úsáidtear chun caidrimh idir gníomhaíocht bhitheolaíoch agus airíonna struchtúracha comhdhúile a aithint. Rinneadh na móilíní uile a dearadh a bharrfheabhsú agus rinneadh roinnt airíonna QSAR a ríomh ag leibhéal PM6. Liostaítear i dTábla 3 cuid de na tuairiscí QSAR ríofa. Is samplaí de na tuairiscí sin muirear, TDM, fuinneamh iomlán (E), poitéinseal ianúcháin (IP), Log P, agus polaraitheacht (féach Tábla 1 le haghaidh foirmlí chun IP agus Log P a chinneadh).
Léiríonn torthaí an ríofa go bhfuil muirear iomlán na struchtúr uile a ndearnadh staidéar orthu náid ós rud é go bhfuil siad sa staid bhunaidh. Maidir leis an gcéad dóchúlacht idirghníomhaíochta, ba é 2.788 Debye agus 6.840 Debye TDM gliocróil do 3PVA-(C10) 2Na Alg, agus méadaíodh na luachanna TDM go 17.990 Debye, 8.848 Debye, 5.874 Debye, 7.568 Debye agus 12.779 Debye nuair a d’idirghníomhaigh 3PVA-(C10) 2Na Alg le 1, 2, 3, 4 agus 5 aonad de gliocról, faoi seach. Dá airde an luach TDM, is airde a imoibríocht leis an timpeallacht.
Ríomhadh an fuinneamh iomlán (E) freisin, agus fuarthas amach gurbh iad luachanna E gliocról agus 3PVA-(C10)2 NaAlg -141.833 eV agus -200092.503 eV, faoi seach. Idir an dá linn, idirghníomhaíonn na struchtúir a léiríonn 3PVA-(C10)2 NaAlg le 1, 2, 3, 4 agus 5 aonad gliocróil; bíonn E -996.837, -1108.440, -1238.740, -1372.075 agus -1548.031 eV, faoi seach. Má mhéadaítear cion an gliocróil, laghdaítear an fuinneamh iomlán agus dá bhrí sin méadaítear an imoibríocht. Bunaithe ar ríomh an fhuinnimh iomláin, thángthas ar an gconclúid go bhfuil an mhóilín samhail, arb é 3PVA-2Na Alg-5 Gly é, níos imoibríche ná na móilíní samhail eile. Tá an feiniméan seo bainteach lena struchtúr. Níl ach dhá ghrúpa -COONa i 3PVA-(C10)2NaAlg, ach tá dhá ghrúpa -COONa sna struchtúir eile ach tá roinnt grúpaí OH acu, rud a chiallaíonn go méadaítear a n-imoibríocht i leith an chomhshaoil.
Ina theannta sin, breithnítear fuinnimh ianúcháin (IE) na struchtúr uile sa staidéar seo. Is paraiméadar tábhachtach é fuinneamh ianúcháin chun imoibríochtacht an mhúnla staidéirithe a thomhas. Tugtar fuinneamh ianúcháin ar an bhfuinneamh a theastaíonn chun leictreon a bhogadh ó phointe amháin de mhóilín go dtí an éigríoch. Léiríonn sé céim ianúcháin (i.e. imoibríochtacht) na móilín. Dá airde an fuinneamh ianúcháin, is ea is ísle an imoibríochtacht. Ba iad -9.256, -9.393, -9.393, -9.248 agus -9.323 eV, faoi seach, torthaí IE 3PVA-(C10)2NaAlg ag idirghníomhú le 1, 2, 3, 4 agus 5 aonad gliocróil, agus ba iad -5.157 agus -9.341 eV, faoi seach, torthaí IE gliocróil agus 3PVA-(C10)2NaAlg. Ós rud é gur tháinig laghdú ar luach IP mar thoradh ar chur leis gliocról, mhéadaigh an imoibríocht mhóilíneach, rud a fheabhsaíonn infheidhmeacht mhóilín samhail PVA/NaAlg/gliocról i bhfeistí leictriceimiceacha.
Is é an cúigiú tuairisc i dTábla 3 ná Log P, arb é logartam an chomhéifeacht dheighilte é agus a úsáidtear chun cur síos a dhéanamh ar cibé an bhfuil an struchtúr atá á staidéar hidreafíleach nó hidreafóbach. Léiríonn luach diúltach Log P móilín hidreafíleach, rud a chiallaíonn go dtuaslagann sé go héasca in uisce agus go dtuaslagann sé go dona i dtuaslagóirí orgánacha. Léiríonn luach dearfach an próiseas os coinne.
Bunaithe ar na torthaí a fuarthas, is féidir a thabhairt i gcrích go bhfuil na struchtúir uile hidreafíleach, ós rud é go bhfuil a luachanna Log P (3PVA-(C10)2Na Alg − 1Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 2Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 3Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 4Gly agus 3PVA-(C10)2Na Alg − 5Gly) -3.537, -5.261, -6.342, -7.423 agus -8.504, faoi seach, agus nach bhfuil ach luach Log P gliocróil -1.081 agus nach bhfuil ach luach 3PVA-(C10)2Na Alg -3.100. Ciallaíonn sé seo go n-athróidh airíonna an struchtúir atá á staidéar de réir mar a ionchorpraítear móilíní uisce ina struchtúr.
Ar deireadh, ríomhtar polaraitheacht na struchtúr uile ag leibhéal PM6 freisin ag baint úsáide as modh leath-eimpíreach. Tugadh faoi deara roimhe seo go mbraitheann polaraitheacht fhormhór na n-ábhar ar fhachtóirí éagsúla. Is é an fachtóir is tábhachtaí ná toirt an struchtúir atá faoi staidéar. Maidir le gach struchtúr lena mbaineann an chéad chineál idirghníomhaíochta idir 3PVA agus 2NaAlg (tarlaíonn an t-idirghníomhaíocht trí adamh carbóin uimhir 10), feabhsaítear an polaraitheacht trí ghliocról a chur leis. Méadaíonn an polaraitheacht ó 29.690 Å go 35.076, 40.665, 45.177, 50.239 agus 54.638 Å mar gheall ar idirghníomhaíochtaí le 1, 2, 3, 4 agus 5 aonad gliocróil. Dá bhrí sin, fuarthas amach gurb é 3PVA-(C10)2NaAlg−5Gly an mhóilín samhail leis an bpolairitheacht is airde, agus gurb é 3PVA-(C10)2NaAlg an mhóilín samhail leis an bpolairitheacht is ísle, arb ionann é agus 29.690 Å.
Léirigh meastóireacht ar thuairiscí QSAR gurb é an struchtúr a léiríonn 3PVA-(C10)2NaAlg − 5Gly an ceann is imoibríche don chéad idirghníomhaíocht atá beartaithe.
Maidir leis an dara modh idirghníomhaíochta idir an trímhéir PVA agus an démhéir NaAlg, léiríonn na torthaí go bhfuil a muirir cosúil leo siúd a moladh sa chuid roimhe seo don chéad idirghníomhaíocht. Tá muirear leictreonach nialasach ag gach struchtúr, rud a chiallaíonn go bhfuil siad go léir sa staid bhunaidh.
Mar a thaispeántar i dTábla 4, mhéadaigh luachanna TDM (ríofa ag leibhéal PM6) de Term 1 Na Alg − 3PVA-Mid 1 Na Alg ó 11.581 Debye go 15.756, 19.720, 21.756, 22.732, 15.507, agus 15.756 nuair a d’imoibrigh Term 1 Na Alg − 3PVA-Mid 1 Na Alg le 1, 2, 3, 4, 5, agus 6 aonad de ghliocról. Mar sin féin, laghdaíonn an fuinneamh iomlán de réir mar a mhéadaíonn líon na n-aonad gliocróil, agus nuair a idirghníomhaíonn Téarma 1 Na Alg − 3PVA- Mid 1 Na Alg le líon áirithe d'aonaid gliocróil (1 go 6), is é an fuinneamh iomlán −996.985, −1129.013, −1267.211, −1321.775, −1418.964, agus −1637.432 eV, faoi seach.
Maidir leis an dara dóchúlacht idirghníomhaíochta, ríomhtar IP, Log P agus polaraitheacht ag leibhéal PM6 na teoirice freisin. Dá bhrí sin, mheas siad trí thuairisc is cumhachtaí ar imoibríocht mhóilíneach. Maidir leis na struchtúir a léiríonn End 1 Na Alg-3PVA-Mid 1 Na Alg ag idirghníomhú le 1, 2, 3, 4, 5 agus 6 aonad gliocróil, méadaíonn IP ó −9.385 eV go −8.946, −8.848, −8.430, −9.537, −7.997 agus −8.900 eV. Mar sin féin, bhí an luach Log P ríofa níos ísle mar gheall ar phlaisteachú End 1 Na Alg-3PVA-Mid 1 Na Alg le gliocról. De réir mar a mhéadaíonn cion an gliocróil ó 1 go 6, bíonn a luachanna -5.334, -6.415, -7.496, -9.096, -9.861 agus -10.53 in ionad -3.643. Ar deireadh, léirigh na sonraí polaraitheachta gur tháinig méadú ar pholaraitheacht Term 1 Na Alg-3PVA-Mid 1 Na Alg mar thoradh ar mhéadú chion an gliocróil. Mhéadaigh polaraitheacht an mhóilín mhúnla Term 1 Na Alg-3PVA-Mid 1 Na Alg ó 31.703 Å go 63.198 Å tar éis idirghníomhaíocht le 6 aonad gliocróil. Tá sé tábhachtach a thabhairt faoi deara go ndéantar méadú ar líon na n-aonad gliocróil sa dara dóchúlacht idirghníomhaíochta chun a dhearbhú, in ainneoin an líon mór adamh agus an struchtúir chasta, go bhfeabhsaítear an fheidhmíocht fós de réir mar a mhéadaíonn cion an gliocróil. Dá bhrí sin, is féidir a rá gur féidir leis an tsamhail PVA/Na Alg/gliocról atá ar fáil cadhnraí ian litiam a athsholáthar go páirteach, ach tá gá le níos mó taighde agus forbartha.
Chun cumas ceangailteach dromchla le hionsúiteán a shainiú agus chun na hidirghníomhaíochtaí uathúla idir na córais a mheas, teastaíonn eolas ar an gcineál nasc atá ann idir aon dá adamh, castacht na n-idirghníomhaíochtaí idirmhóilíneacha agus intramhóilíneacha, agus dáileadh dlús leictreon an dromchla agus an ionsúiteora. Tá an dlús leictreon ag an bpointe criticiúil nasc (BCP) idir na hadaimh idirghníomhacha ríthábhachtach chun neart an nasc a mheas in anailís QTAIM. Dá airde an dlús luchta leictreon, is ea is cobhsaí an t-idirghníomhaíocht chomhfhiúsach agus, i gcoitinne, is airde an dlús leictreon ag na pointí criticiúla seo. Thairis sin, má tá an dlús fuinnimh leictreon iomlán (H(r)) agus an dlús luchta Laplace (∇2ρ(r)) níos lú ná 0, léiríonn sé seo go bhfuil idirghníomhaíochtaí comhfhiúsacha (ginearálta) i láthair. Ar an láimh eile, nuair a bhíonn ∇2ρ(r) agus H(r) níos mó ná 0.54, léiríonn sé go bhfuil idirghníomhaíochtaí neamh-chomhfhiúsacha (blaosc dúnta) i láthair amhail bannaí hidrigine laga, fórsaí van der Waals agus idirghníomhaíochtaí leictreastatacha. Léirigh anailís QTAIM nádúr na n-idirghníomhaíochtaí neamh-chomhfhiúsacha sna struchtúir a ndearnadh staidéar orthu mar a thaispeántar i bhFíor 7 agus 8. Bunaithe ar an anailís, léirigh na móilíní samhail a léiríonn 3PVA − 2Na Alg agus Term 1 Na Alg − 3PVA –Mid 1 Na Alg cobhsaíocht níos airde ná na móilíní a bhíonn ag idirghníomhú le haonaid glicín éagsúla. Tá sé seo amhlaidh toisc go gcuireann roinnt idirghníomhaíochtaí neamh-chomhfhiúsacha atá níos coitianta i struchtúr an alginate amhail idirghníomhaíochtaí leictreastatacha agus naisc hidrigine ar chumas an alginate na cumaisc a chobhsú. Ina theannta sin, léiríonn ár dtorthaí tábhacht na n-idirghníomhaíochtaí neamh-chomhfhiúsacha idir na móilíní samhail 3PVA − 2Na Alg agus Term 1 Na Alg − 3PVA –Mid 1 Na Alg agus glicín, rud a léiríonn go bhfuil ról tábhachtach ag glicín i modhnú thimpeallacht leictreonach fhoriomlán na gcomhchodach.
Anailís QTAIM ar an mhóilín samhail 3PVA − 2NaAlg ag idirghníomhú le (a) 0 Gly, (b) 1 Gly, (c) 2 Gly, (d) 3 Gly, (e) 4 Gly, agus (f) 5Gly.