Quantum mechanical nanoreactor simulations reveal PVC pyrolysis pathways

纳米反应器 热解 量子 化学 化学工程 材料科学 纳米技术 纳米颗粒 工程类 物理 量子力学
作者
Tingyu Lei,Bo Peng,Xingchen Liu,Wenping Guo,Liang Zou,Qi Ou,Mingfeng Li,Xiaodong Wen
出处
期刊:Aiche Journal [Wiley]
卷期号:71 (9)
标识
DOI:10.1002/aic.18913
摘要

Abstract Pyrolysis, which converts macromolecules into smaller fragments in the absence of oxygen, offers a promising platform for synthetic polymer recycling. This sophisticated chemical network encompasses hundreds of reactions, yielding hundreds of molecular species and radicals as the process unfolds. We investigate the pyrolysis mechanism of polyvinyl chloride (PVC) using nanoreactor molecular dynamics simulations in tandem with the state‐of‐the‐art semi‐empirical method GFN‐xTB. Our simulations reveal a complex reaction network, highlighting two competitive, energetically favorable chlorine elimination pathways: 1,2‐elimination and Cl· radical‐initiated hydrogen abstraction, challenging the conventional Cl/H· radical coupling mechanism. HCl elimination yields conjugated olefins, subsequently aromatizing, while hydrogen abstraction forms hydrocarbon radicals promoting cyclization. Nanoreactor simulations, driven by quantum mechanical methods of high transferability, enable the autonomous and unbiased discovery of reaction mechanisms of complex chemical processes, transcending the limitations of traditional methods that rely on pathways deduced from chemical intuition.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
我是老大应助小淡采纳,获得30
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
无花果应助可乐采纳,获得10
1秒前
天天快乐应助123采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
核桃发布了新的文献求助10
2秒前
weijipeng完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
坦率诗霜关注了科研通微信公众号
4秒前
cc发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
Ava应助YLC采纳,获得10
5秒前
传奇3应助蜗牛采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
洁净灵松完成签到 ,获得积分10
5秒前
小补给卡发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
lin发布了新的文献求助10
6秒前
splatoon完成签到,获得积分10
6秒前
小柒发布了新的文献求助10
6秒前
齐齐完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
烂漫宝贝完成签到,获得积分10
6秒前
Ava应助times采纳,获得10
7秒前
7秒前
Lucas应助少侠采纳,获得10
7秒前
7秒前
李健应助liu采纳,获得10
7秒前
weijipeng发布了新的文献求助10
8秒前
Fox发布了新的文献求助10
8秒前
在水一方应助LL采纳,获得10
8秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Direct and Iterative Linear System Solvers 500
Plato's Parmenides. A Constructive Reading 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7301326
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8919785
关于积分的说明 18892080
捐赠科研通 6965906
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3211339
关于科研通互助平台的介绍 2380415
邀请新用户注册赠送积分活动 2188229