МОДЕЛЮВАННЯ ПІРОЛІЗУ ПОЛІЕТИЛЕНУ ВИСОКОЇ ЩІЛЬНОСТІ З ВИКОРИСТАННЯМ СИЛОВОГО ПОЛЯ REAXFF

Гліб ТЕТЕРЯТНИКОВ; Олена  ІВАНЕНКО; Антон КАРВАЦЬКИЙ; Олексій ТОМІН

doi:10.20535/EHS2710-3315.2025.327164

Автор(и)

Гліб ТЕТЕРЯТНИКОВ Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського, Україна https://orcid.org/0009-0008-0753-5055
Олена ІВАНЕНКО Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського, Україна https://orcid.org/0000-0001-6838-5400
Антон КАРВАЦЬКИЙ Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського, Україна https://orcid.org/0000-0003-2421-4700
Олексій ТОМІН Універсітет Аалто, Фінляндія https://orcid.org/0000-0002-9927-6984

DOI:

https://doi.org/10.20535/EHS2710-3315.2025.327164

Ключові слова:

піроліз, поліетилен високої щільності, молекулярна динаміка, ReaxFF, газоподібні продукти

Анотація

Досліджено процес піролізу поліетилену високої щільності (ПВЩ) за допомогою молекулярно-динамічного моделювання з використанням реакційного силового поля ReaxFF. Метою було визначення якісного та кількісного складу газоподібних продуктів піролізу та оптимальних температурних режимів для максимізації виходу цінних продуктів і мінімізації шкідливого впливу на довкілля. Моделювання виконано в програмних комплексах Materials Studio та LAMMPS. Створено атомістичну модель ПВЩ із додаванням молекул кисню, проведено її геометричну оптимізацію, енергетичну мінімізацію та врівноваження в NVT ансамблі при 300 K. Піроліз моделювався при температурах від 600 °C до 2000 °C. Отримані результати дозволяють рекомендувати температуру 1000 °C як оптимальну для термічного розкладу ПВЩ. Результати підтверджують ефективність ReaxFF для аналізу хімічних процесів піролізу та можуть бути використані для розробки технологій утилізації полімерних відходів.