البولي ايثيلين 2,5-فورانديكاربوكسيلات (PEF) ، باعتباره بوليمرًا حيويًا ناشئًا، اجتذب اهتمامًا واسع النطاق نظرًا لخصائصه الصديقة للبيئة. تعد آلية التحلل الضوئي أحد المسارات المهمة لتحلل PEF، والتي تؤدي بشكل أساسي إلى تفاعلات كيميائية من خلال الإشعاع الضوئي، مما يؤدي إلى تغييرات في الخواص الفيزيائية والكيميائية للمادة.
يرجع التحلل الضوئي لـ PEF بشكل أساسي إلى عمل الأشعة فوق البنفسجية. طاقة الضوء فوق البنفسجي عالية بما يكفي لكسر الروابط الكيميائية في السلسلة الجزيئية PEF، وخاصة روابط الإستر. ينتج رد فعل الانقسام هذا جذورًا حرة، والتي تؤدي أيضًا إلى سلسلة من التفاعلات المتسلسلة. يمكن تقسيم عملية التحلل الضوئي إلى المراحل التالية:
امتصاص الضوء: عندما يتعرض PEF للأشعة فوق البنفسجية، فإن الروابط الكيميائية المحددة في الجزيء تمتص الطاقة الضوئية وتتحمس إلى حالة طاقة أعلى.
انقسام السلسلة: تؤدي الطاقة الممتصة إلى كسر روابط الإستر في السلسلة الجزيئية، وتشكيل مركبات ذات وزن جزيئي منخفض وجذور حرة.
تفاعل الأكسدة: تتفاعل الجذور الحرة المتولدة مع جزيئات الأكسجين المحيطة لتكوين بيروكسيدات، مما يزيد من تعزيز انقسام السلسلة وتفاعلات الارتباط المتقاطع.
منتجات التحلل الضوئي
تشتمل منتجات التحلل الضوئي لـ PEF بشكل أساسي على بوليمرات قصيرة السلسلة ومواد عضوية جزيئية صغيرة. سيؤثر تكوين منتجات التحلل هذه على الخواص الميكانيكية والخصائص البصرية للمادة. أظهرت الدراسات أن التحلل الضوئي يمكن أن يسبب تغيرات في اللون وانخفاض شفافية PEF، مما يعكس تدهور خصائصه الفيزيائية.
يتأثر معدل التحلل الضوئي بعدة عوامل، بما في ذلك:
كثافة مصدر الضوء والطول الموجي: الأطوال الموجية المختلفة للأشعة فوق البنفسجية لها تأثيرات مختلفة على تدهور PEF، ويكون لنطاق الأشعة فوق البنفسجية (200-280 نانومتر) بشكل عام أكبر تأثير على التحلل.
الظروف البيئية: يمكن أن تؤثر العوامل البيئية مثل درجة الحرارة والرطوبة وتركيز الأكسجين على عملية التحلل. على سبيل المثال، يمكن للرطوبة العالية أن تعزز التحلل المائي، مما يزيد من سرعة التحلل.
المواد المضافة: يمكن إضافة بعض مثبتات الضوء ومضادات الأكسدة إلى PEF لتحسين ثبات الضوء وإبطاء معدل التحلل.
Copyright© Zhejiang Sugar Energy Technology Co., Ltd. All Rights Reserved.
