अमॉर्फस और क्रिस्टलीय सेल्यूलोज का उच्च-तापमान विघटन: प्रतिक्रियाशील आणविक अनुकरण

सार हम सेल्यूलोज के थर्मल विघटन का अध्ययन करते हैं, जो रिएक्सFF प्रतिक्रियाशील बल क्षेत्र पर आधारित आणविक अनुकरण का उपयोग करके किया गया है। हमारा विश्लेषण श्रृंखला टुकड़ी के तंत्र और गति विज्ञान पर केंद्रित है, और उनकी घनीभूत अवस्था के परिवेश में संवेदनशीलता पर। इसके लिए, हम विभिन्न गर्मी दरों पर अमॉर्फस और आंशिक रूप से क्रिस्टलीय सेल्यूलोज के थर्मल विघटन का अनुकरण करते हैं। हमें पता चलता है कि थर्मल अपघटन ग्लीकोसिडिक बंधन के cleavage के माध्यम से डिपॉलिमेराइजेशन के साथ शुरू होता है, और घटनाओं का क्रम एक यादृच्छिक रूप से शुरू किया गया श्रृंखला प्रतिक्रिया को दर्शाता है। डिपॉलिमेराइजेशन के बाद रिंग फ्रैग्मेंटेशन प्रतिक्रियाएँ होती हैं जो कई हल्के ऑक्सीजन यौगिकों के निर्माण की ओर ले जाती हैं। पानी मुख्य रूप से बाद के चरण में अंतरआण्विक डिहाइड्रेशन प्रतिक्रियाओं में बनता है। ग्लीकोसिडिक बंधन के cleavage की प्रतिक्रिया दर एक सिग्मोइडल प्रतिक्रिया मॉडल का पालन करती है, जिसमें स्पष्ट सक्रियण ऊर्जा 166 ± 4 kJ/mol होती है। न तो घनीभूत अवस्था का परिवेश और न ही गर्म करने की प्रक्रिया प्रतिक्रियाओं पर ध्यान देने योग्य प्रभाव डालते हैं। हम कई अवलोकन करते हैं जो सेल्यूलोज तेज पायरोलिसिस के लिए प्रस्तावित तंत्र के साथ संगत हैं। हालाँकि, निर्जलीकरण यौगिक बनाने वाली प्रतिक्रियाओं की अनुपस्थिति के कारण, अनुकरण औद्योगिक रुचि की परिस्थितियों के लिए सीमित अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं। यह स्पष्ट नहीं है कि क्या यह प्रतिक्रिया की परिस्थितियों का एक स्वाभाविक परिणाम है, या बल क्षेत्र या इसके पैरामीटर सेट की कमी है। ग्राफिक सारांश