Modeling the pyrolysis of high-density polyethylene using the ReaxFF force field

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorTeteriatnykov, Hlib
dc.contributor.authorIvanenko, Olena
dc.contributor.authorKarvatskii, Anton
dc.contributor.authorTomin, Oleksii
dc.date.accessioned2026-03-20T10:56:13Z
dc.date.available2026-03-20T10:56:13Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractThe pyrolysis process of high-density polyethylene (HDPE) was investigated using molecular dynamics simulation with the reactive force field ReaxFF. The aim was to determine the qualitative and quantitative composition of the gaseous pyrolysis products and to identify the optimal temperature regimes that maximize the yield of valuable products while minimizing environmental impact. The simulations were carried out using the Materials Studio and LAMMPS software packages. An atomistic model of HDPE with added oxygen molecules was created, followed by geometry optimization, energy minimization, and equilibration in the NVT ensemble at 300 K. Pyrolysis was simulated at temperatures ranging from 600 °C to 2000 °C. The results suggest that 1000 °C is the optimal temperature for the thermal decomposition of HDPE. These findings confirm the effectiveness of ReaxFF in analyzing the chemical processes of pyrolysis and can be used in the development of polymer waste recycling technologies.
dc.description.abstractotherДосліджено процес піролізу поліетилену високої щільності (ПВЩ) за допомогою молекулярнодинамічного 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.
dc.format.pagerangeС. 306-308
dc.identifier.citationModeling the pyrolysis of high-density polyethylene using the ReaxFF force field / Hlib Teteriatnykov, Olena Ivanenko, Anton Karvatskii, Oleksii Tomin // Матеріали XХV Міжнародної науково-практичної конференції «Екологія. Людина. Суспільство» пам’яті д-ра Дмитра СТЕФАНИШИНА (12 червня 2025 р., м. Київ, Україна). – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025. – С. 306-308. – Бібліогр.: 5 назв.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/EHS2710-3315.2025.327164
dc.identifier.issn2710-3315 (Online)
dc.identifier.orcid0009-0008-0753-5055
dc.identifier.orcid0000-0001-6838-5400
dc.identifier.orcid0000-0003-2421-4700
dc.identifier.orcid0000-0002-9927-6984
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/79668
dc.language.isoen
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.relation.ispartofМатеріали XХV Міжнародної науково-практичної конференції «Екологія. Людина. Суспільство» пам’яті д-ра Дмитра СТЕФАНИШИНА (12 червня 2025 р., м. Київ, Україна)
dc.subjectpyrolysis
dc.subjecthigh-density polyethylene
dc.subjectmolecular dynamics
dc.subjectReaxFF
dc.subjectgaseous products
dc.subjectпіроліз
dc.subjectполіетилен високої щільності
dc.subjectмолекулярна динаміка
dc.subjectгазоподібні продукти
dc.titleModeling the pyrolysis of high-density polyethylene using the ReaxFF force field
dc.title.alternativeМоделювання піролізу поліетилену високої щільності з використанням силового поля ReaxFF
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
EHS_2025-306-308.pdf
Розмір:
388.74 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Екологія. Людина. Суспільство (25 ; 2025 ; Київ)