گريفائيٽ کي مصنوعي گريفائيٽ ۽ قدرتي گريفائيٽ ۾ ورهايو ويو آهي، دنيا ۾ قدرتي گريفائيٽ جا ثابت ٿيل ذخيرا تقريباً 2 ارب ٽن آهن.
مصنوعي گريفائٽ عام دٻاءُ هيٺ ڪاربان تي مشتمل مواد جي سڙڻ ۽ گرمي جي علاج ذريعي حاصل ڪيو ويندو آهي. هن تبديلي کي ڊرائيونگ فورس جي طور تي ڪافي اعلي درجه حرارت ۽ توانائي جي ضرورت آهي، ۽ بي ترتيب ڍانچي کي ترتيب ڏنل گريفائٽ ڪرسٽل ڍانچي ۾ تبديل ڪيو ويندو.
گرافائيزيشن وسيع معنيٰ ۾ ڪاربونيسيس مواد جي 2000 ℃ کان مٿي جي گرمي علاج ڪاربن ايٽم جي ٻيهر ترتيب ذريعي آهي، جڏهن ته ڪجهه ڪاربان مواد 3000 ℃ کان مٿي جي گرمي پد ۾ گرافائيزيشن، هن قسم جي ڪاربان مواد کي "سخت چارڪو" جي نالي سان سڃاتو ويندو هو، آسان گرافائيزيشن ڪاربان مواد لاءِ، روايتي گرافائيزيشن جو طريقو شامل آهي اعليٰ درجه حرارت ۽ اعليٰ دٻاءُ جو طريقو، ڪيٽيليٽڪ گرافائيزيشن، ڪيميائي بخارات جمع ڪرڻ جو طريقو، وغيره.
گرافائيزيشن ڪاربونيسيس مواد جي اعليٰ اضافي قدر جي استعمال جو هڪ مؤثر ذريعو آهي. عالمن جي وسيع ۽ گهري تحقيق کان پوءِ، اهو هاڻي بنيادي طور تي پختو ٿي چڪو آهي. بهرحال، ڪجهه نا مناسب عنصر صنعت ۾ روايتي گرافائيزيشن جي استعمال کي محدود ڪن ٿا، تنهن ڪري نوان گرافائيزيشن طريقن کي ڳولڻ هڪ ناگزير رجحان آهي.
19 صدي کان وٺي پگھليل لوڻ جي اليڪٽرولائيزيشن جو طريقو ترقي جي هڪ صدي کان وڌيڪ هئي، ان جو بنيادي نظريو ۽ نوان طريقا مسلسل جدت ۽ ترقي آهن، هاڻي روايتي ڌاتو صنعت تائين محدود نه رهيو آهي، 21 صدي جي شروعات ۾، پگھليل لوڻ سسٽم ۾ ڌاتو عنصري ڌاتو جي سالڊ آڪسائيڊ اليڪٽرولائيٽڪ گهٽتائي جي تياري وڌيڪ فعال طور تي ڌيان جو مرڪز بڻجي چڪو آهي،
تازو، پگھليل لوڻ جي اليڪٽرولائيزيشن ذريعي گريفائٽ مواد تيار ڪرڻ جو هڪ نئون طريقو تمام گهڻو ڌيان ڇڪايو آهي.
ڪيٿوڊڪ پولرائيزيشن ۽ اليڪٽرروڊ پوزيشن جي ذريعي، ڪاربان خام مال جي ٻن مختلف شڪلن کي نانو-گريفائيٽ مواد ۾ تبديل ڪيو ويندو آهي جنهن ۾ اعليٰ اضافو قدر هوندو آهي. روايتي گرافائيزيشن ٽيڪنالاجي جي مقابلي ۾، نئين گرافائيزيشن طريقي ۾ گهٽ گرافائيزيشن گرمي پد ۽ ڪنٽرول لائق مورفولوجي جا فائدا آهن.
هي پيپر اليڪٽرو ڪيميڪل طريقي سان گرافائيزيشن جي ترقي جو جائزو وٺندو آهي، هن نئين ٽيڪنالاجي کي متعارف ڪرائيندو آهي، ان جي فائدن ۽ نقصانن جو تجزيو ڪندو آهي، ۽ ان جي مستقبل جي ترقي جي رجحان جو امڪان ڏيکاريندو آهي.
پهريون، پگھريل لوڻ اليڪٽرولائيٽڪ ڪيٿوڊ پولرائيزيشن طريقو
1.1 خام مال
هن وقت، مصنوعي گريفائٽ جو مکيه خام مال سوئي ڪوڪ ۽ پچ ڪوڪ آهي جيڪو اعليٰ گرافائيزيشن ڊگري جو آهي، يعني تيل جي باقيات ۽ ڪوئلي جي ٽار کي خام مال طور استعمال ڪندي اعليٰ معيار جو ڪاربان مواد پيدا ڪيو وڃي ٿو، جنهن ۾ گهٽ پورسيٽي، گهٽ سلفر، گهٽ راھ جي مقدار ۽ گرافائيزيشن جا فائدا آهن. گريفائٽ ۾ تيار ٿيڻ کان پوءِ ان ۾ اثر جي مزاحمت، اعليٰ مشيني طاقت، گهٽ مزاحمت،
جڏهن ته، محدود تيل جي ذخيرن ۽ تيل جي قيمتن ۾ اتار چڙهاؤ ان جي ترقي کي محدود ڪري ڇڏيو آهي، تنهنڪري نئين خام مال جي ڳولا هڪ فوري مسئلو بڻجي چڪو آهي جنهن کي حل ڪرڻ جي ضرورت آهي.
روايتي گرافائيزيشن طريقن جون حدون آهن، ۽ مختلف گرافائيزيشن طريقا مختلف خام مال استعمال ڪن ٿا. غير گرافائيزيشن ڪاربان لاءِ، روايتي طريقا مشڪل سان ان کي گرافائيز ڪري سگهن ٿا، جڏهن ته پگھليل لوڻ جي اليڪٽرولائيزيشن جو اليڪٽرڪ ڪيميڪل فارمولا خام مال جي حد کي ٽوڙي ٿو، ۽ تقريبن سڀني روايتي ڪاربان مواد لاءِ موزون آهي.
روايتي ڪاربن مواد ۾ ڪاربن بليڪ، چالو ڪاربن، ڪوئلو وغيره شامل آهن، جن مان ڪوئلو سڀ کان وڌيڪ اميد افزا آهي. ڪوئلي تي ٻڌل مس ڪوئلي کي اڳواٽ طور وٺي ٿي ۽ پري ٽريٽمينٽ کان پوءِ اعليٰ درجه حرارت تي گريفائيٽ شين ۾ تيار ڪئي ويندي آهي.
تازو، هي پيپر هڪ نئون اليڪٽرو ڪيميڪل طريقو پيش ڪري ٿو، جهڙوڪ پينگ، پگھليل لوڻ جي اليڪٽرولائيزيشن ذريعي ڪاربن بليڪ کي گرافائيٽ جي اعليٰ ڪرسٽلينٽي ۾ گرافائيٽ ڪرڻ جو امڪان ناهي، گريفائيٽ نمونن جي اليڪٽرولائيزيشن جنهن ۾ پنکڙي جي شڪل گريفائيٽ نانو ميٽر چپس شامل آهن، ان ۾ اعليٰ مخصوص مٿاڇري وارو علائقو آهي، جڏهن ليٿيم بيٽري ڪيٿوڊ لاءِ استعمال ڪيو ويو ته قدرتي گريفائيٽ کان وڌيڪ شاندار اليڪٽرو ڪيميڪل ڪارڪردگي ڏيکاري.
زو ۽ ٻين ڊيشنگ ٽريٽ ٿيل گهٽ معيار جي ڪوئلي کي CaCl2 پگھليل لوڻ سسٽم ۾ 950 ℃ تي اليڪٽرولائيزيشن لاءِ رکيو، ۽ گهٽ معيار جي ڪوئلي کي اعليٰ ڪرسٽلينٽي سان گريفائٽ ۾ ڪاميابي سان تبديل ڪيو، جنهن ليٿيم آئن بيٽري جي اينوڊ طور استعمال ٿيڻ تي سٺي شرح ڪارڪردگي ۽ ڊگهي سائيڪل لائف ڏيکاري.
تجربو ڏيکاري ٿو ته پگھليل لوڻ جي اليڪٽرولائيزيشن ذريعي مختلف قسمن جي روايتي ڪاربن مواد کي گريفائٽ ۾ تبديل ڪرڻ ممڪن آهي، جيڪو مستقبل جي مصنوعي گريفائٽ لاءِ هڪ نئون رستو کوليندو آهي.
1.2 جو طريقو
پگھريل لوڻ جي اليڪٽرولائيزيشن جو طريقو ڪاربان مواد کي ڪيٿوڊ طور استعمال ڪري ٿو ۽ ڪيٿوڊڪ پولرائيزيشن ذريعي ان کي اعليٰ ڪرسٽلينٽي سان گريفائيٽ ۾ تبديل ڪري ٿو. موجوده ادب ۾ ڪيٿوڊڪ پولرائيزيشن جي امڪاني تبديلي جي عمل ۾ آڪسيجن جي خاتمي ۽ ڪاربان ايٽم جي ڊگهي فاصلي جي ٻيهر ترتيب جو ذڪر آهي.
ڪاربان مواد ۾ آڪسيجن جي موجودگي ڪجهه حد تائين گرافائيزيشن ۾ رڪاوٽ بڻجندي. روايتي گرافائيزيشن جي عمل ۾، جڏهن گرمي پد 1600K کان وڌيڪ هوندو ته آڪسيجن آهستي آهستي ختم ٿي ويندي. جڏهن ته، ڪيٿوڊڪ پولرائيزيشن ذريعي ڊي آڪسائيڊائيز ڪرڻ انتهائي آسان آهي.
پينگ وغيره تجربن ۾ پهريون ڀيرو پگھليل لوڻ جي اليڪٽرولائيزيشن ڪيٿوڊڪ پولرائيزيشن امڪاني ميڪانيزم کي اڳيان رکيو، يعني گرافائيزيشن سڀ کان وڌيڪ شروعات ڪرڻ جي جاءِ مضبوط ڪاربن مائڪرو اسپيرز/اليڪٽرولائيٽ انٽرفيس ۾ واقع آهي، پهرين ڪاربن مائڪرو اسپير هڪ بنيادي ساڳئي قطر جي گريفائيٽ شيل جي چوڌاري ٺهندو آهي، ۽ پوءِ ڪڏهن به مستحڪم اينهائيڊروس ڪاربن ڪاربن ايٽم وڌيڪ مستحڪم ٻاهرين گريفائيٽ فليڪ ڏانهن پکڙيل نه آهن، جيستائين مڪمل طور تي گرافائيز نه ڪيو وڃي،
گرافائيزيشن جو عمل آڪسيجن جي خاتمي سان گڏ هوندو آهي، جنهن جي تصديق تجربن ذريعي پڻ ٿيندي آهي.
جن ۽ ٻين تجربن ذريعي هن نقطه نظر کي ثابت ڪيو. گلوڪوز جي ڪاربنائيزيشن کان پوءِ، گرافائيزيشن (17٪ آڪسيجن مواد) ڪئي وئي. گرافائيزيشن کان پوءِ، اصل مضبوط ڪاربن گولا (شڪل 1a ۽ 1c) گريفائيٽ نانو شيٽس (شڪل 1b ۽ 1d) مان ٺهيل هڪ سوراخدار شيل ٺاهيا.
ڪاربان فائبر (16٪ آڪسيجن) جي اليڪٽرولائيزيشن ذريعي، ڪاربان فائبر کي گرافائيزيشن کان پوءِ گريفائيٽ ٽيوب ۾ تبديل ڪري سگهجي ٿو ادب ۾ بيان ڪيل تبديلي جي طريقيڪار مطابق.
اهو يقين آهي ته، ڊگهي فاصلي جي حرڪت ڪاربن ايٽمن جي ڪيٿوڊڪ پولرائيزيشن جي تحت آهي، اعليٰ ڪرسٽل گريفائٽ کي بي شڪل ڪاربن کي ٻيهر ترتيب ڏيڻ گهرجي، مصنوعي گريفائٽ منفرد پنن جي شڪل نانو اسٽريچرز آڪسيجن ايٽمن مان فائدو حاصل ڪن ٿا، پر گريفائٽ نانو ميٽر جي جوڙجڪ کي ڪيئن متاثر ڪجي اهو واضح ناهي، جهڙوڪ ڪاربن اسڪيلٽن مان آڪسيجن ڪيئن ڪيٿوڊ رد عمل تي، وغيره کان پوءِ،
هن وقت، ميڪانيزم تي تحقيق اڃا شروعاتي مرحلي ۾ آهي، ۽ وڌيڪ تحقيق جي ضرورت آهي.
1.3 مصنوعي گريفائٽ جي مورفولوجيڪل خاصيت
SEM کي گريفائٽ جي خوردبيني مٿاڇري جي مورفولوجي کي ڏسڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي، TEM کي 0.2 μm کان گهٽ جي ساخت جي مورفولوجي کي ڏسڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي، XRD ۽ رامن اسپيڪٽرو اسڪوپي گريفائٽ جي مائڪرو اسٽرڪچر کي بيان ڪرڻ لاءِ سڀ کان وڌيڪ استعمال ٿيندڙ وسيلا آهن، XRD کي گريفائٽ جي ڪرسٽل معلومات کي بيان ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي، ۽ رامن اسپيڪٽرو اسڪوپي کي گرافائٽ جي خرابين ۽ ترتيب جي درجي کي بيان ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي.
پگھليل لوڻ جي اليڪٽرولائيزيشن جي ڪيٿوڊ پولرائيزيشن ذريعي تيار ڪيل گريفائيٽ ۾ ڪيترائي سوراخ آهن. مختلف خام مال لاءِ، جهڙوڪ ڪاربن بليڪ اليڪٽرولائيزيشن، پنکڙين وانگر سوراخ وارا نانو اسٽريچر حاصل ڪيا ويندا آهن. اليڪٽرولائيزيشن کان پوءِ ڪاربن بليڪ تي XRD ۽ رامان اسپيڪٽرم تجزيو ڪيو ويندو آهي.
827 ℃ تي، 1 ڪلاڪ لاءِ 2.6V وولٽيج سان علاج ڪرڻ کان پوءِ، ڪاربن بليڪ جي رامن اسپيڪٽرل تصوير تقريبن ڪمرشل گريفائٽ جي برابر آهي. ڪاربن بليڪ کي مختلف درجه حرارت سان علاج ڪرڻ کان پوءِ، تيز گريفائٽ خاصيت جي چوٽي (002) کي ماپيو ويندو آهي. تفاوت جي چوٽي (002) گريفائٽ ۾ خوشبودار ڪاربن پرت جي رخ جي درجي جي نمائندگي ڪري ٿي.
ڪاربان جي پرت جيتري تيز هوندي، اوترو ئي وڌيڪ رخي هوندي.
زو تجربي ۾ صاف ٿيل گهٽ ڪوئلي کي ڪيٿوڊ طور استعمال ڪيو، ۽ گرافائيزڊ پراڊڪٽ جي مائڪرو اسٽرڪچر کي گرينولر کان وڏي گريفائٽ ڍانچي ۾ تبديل ڪيو ويو، ۽ تنگ گريفائٽ پرت کي پڻ هاءِ ريٽ ٽرانسميشن اليڪٽران خوردبيني هيٺ ڏٺو ويو.
رامان اسپيڪٽرا ۾، تجرباتي حالتن جي تبديلي سان، ID/Ig قدر پڻ تبديل ٿي وئي. جڏهن اليڪٽرولائيٽڪ گرمي پد 950 ℃ هو، اليڪٽرولائيٽڪ وقت 6 ڪلاڪ هو، ۽ اليڪٽرولائيٽڪ وولٽيج 2.6V هو، گهٽ ۾ گهٽ ID/Ig قدر 0.3 هو، ۽ D چوٽي G چوٽي کان تمام گهٽ هئي. ساڳئي وقت، 2D چوٽي جو ظهور پڻ انتهائي ترتيب ڏنل گريفائيٽ ڍانچي جي ٺهڻ جي نمائندگي ڪري ٿو.
XRD تصوير ۾ تيز (002) ڊفرڪشن چوٽي پڻ گهٽ ڪوئلي جي اعليٰ ڪرسٽلينٽي سان گريفائٽ ۾ ڪامياب تبديلي جي تصديق ڪري ٿي.
گرافائيزيشن جي عمل ۾، گرمي پد ۽ وولٽيج جو واڌارو هڪ فروغ ڏيندڙ ڪردار ادا ڪندو، پر تمام گهڻو وولٽيج گريفائٽ جي پيداوار کي گهٽائي ڇڏيندو، ۽ تمام گهڻو گرمي پد يا تمام ڊگهو گرافائيزيشن وقت وسيلن جي ضايع ٿيڻ جو سبب بڻجندو، تنهن ڪري مختلف ڪاربان مواد لاءِ، اهو خاص طور تي ضروري آهي ته سڀ کان وڌيڪ مناسب اليڪٽرولائيٽڪ حالتن کي ڳولهيو وڃي، اهو پڻ ڌيان ۽ مشڪل آهي.
هن پنکڙين جهڙي فليڪ نانو اسٽريچر ۾ بهترين اليڪٽرو ڪيميڪل خاصيتون آهن. وڏي تعداد ۾ سوراخ آئن کي جلدي داخل ڪرڻ/ڊي ايمبيڊ ڪرڻ جي اجازت ڏين ٿا، بيٽرين وغيره لاءِ اعليٰ معيار جو ڪيٿوڊ مواد فراهم ڪن ٿا. تنهن ڪري، اليڪٽرو ڪيميڪل طريقو گرافائيزيشن هڪ تمام امڪاني گرافائيزيشن طريقو آهي.
پگھريل لوڻ جي اليڪٽرروڊ پوزيشن جو طريقو
2.1 ڪاربان ڊاءِ آڪسائيڊ جو اليڪٽروڊپوزيشن
سڀ کان اهم گرين هائوس گيس جي طور تي، CO2 هڪ غير زهريلي، بي ضرر، سستو ۽ آساني سان دستياب قابل تجديد وسيلو پڻ آهي. بهرحال، CO2 ۾ ڪاربان سڀ کان وڌيڪ آڪسائيڊيشن حالت ۾ آهي، تنهن ڪري CO2 ۾ اعلي ٿرموڊائنامڪ استحڪام آهي، جيڪو ان کي ٻيهر استعمال ڪرڻ ڏکيو بڻائي ٿو.
CO2 اليڪٽروڊ پوزيشن تي ابتدائي تحقيق 1960 جي ڏهاڪي ۾ ڳولي سگهجي ٿي. انگرام ۽ ٻين ڪاميابي سان Li2CO3-Na2CO3-K2CO3 جي پگھليل لوڻ واري نظام ۾ سون جي اليڪٽروڊ تي ڪاربان تيار ڪيو.
وان ۽ ٻين نشاندهي ڪئي ته مختلف گهٽتائي جي صلاحيت تي حاصل ڪيل ڪاربان پائوڊرن ۾ مختلف بناوتون هيون، جن ۾ گريفائٽ، بي شڪل ڪاربان ۽ ڪاربان نانو فائبر شامل آهن.
پگھليل لوڻ کي CO2 کي پڪڙڻ ۽ ڪاربان مواد جي ڪاميابي جي تياري جي طريقي سان، تحقيقي عالمن جي هڪ ڊگهي عرصي کان پوءِ ڪاربان جمع ڪرڻ جي ٺهڻ جي ميڪانيزم ۽ آخري پيداوار تي اليڪٽرولائيزيشن حالتن جي اثر تي ڌيان ڏيڻ کان پوءِ، جنهن ۾ اليڪٽرولائيٽڪ گرمي پد، اليڪٽرولائيٽڪ وولٽيج ۽ پگھليل لوڻ ۽ اليڪٽروڊ جي جوڙجڪ وغيره شامل آهن، CO2 جي اليڪٽرولائيڊ پوزيشن لاءِ گريفائيٽ مواد جي اعليٰ ڪارڪردگي جي تياري هڪ مضبوط بنياد رکيو آهي.
اليڪٽرولائيٽ کي تبديل ڪندي ۽ CaCl2 تي ٻڌل پگھليل لوڻ سسٽم کي وڌيڪ CO2 ڪيپچر ڪارڪردگي سان استعمال ڪندي، هو ۽ ٻين اليڪٽرولائيٽڪ حالتن جهڙوڪ اليڪٽرولائسس جي درجه حرارت، اليڪٽرروڊ جي جوڙجڪ ۽ پگھليل لوڻ جي جوڙجڪ جو مطالعو ڪندي اعليٰ گرافائيٽائيزيشن ڊگري ۽ ڪاربن نانوٽيوب ۽ ٻين نانوگرافائيٽ ڍانچي سان گرافين ڪاميابي سان تيار ڪيو.
ڪاربونيٽ سسٽم جي مقابلي ۾، CaCl2 ۾ سستا ۽ حاصل ڪرڻ ۾ آسان، اعليٰ چالکائي، پاڻيءَ ۾ حل ڪرڻ ۾ آسان، ۽ آڪسيجن آئنز جي وڌيڪ حل پذيري جا فائدا آهن، جيڪي CO2 کي اعليٰ اضافي قدر سان گريفائيٽ شين ۾ تبديل ڪرڻ لاءِ نظرياتي حالتون مهيا ڪن ٿا.
2.2 ٽرانسفارميشن ميڪانيزم
پگھريل لوڻ مان CO2 جي اليڪٽروڊ پوزيشن ذريعي اعليٰ قدر ۾ اضافو ڪاربان مواد جي تياري ۾ بنيادي طور تي CO2 جي قبضي ۽ اڻ سڌي طرح گهٽتائي شامل آهي. CO2 جي قبضي پگھريل لوڻ ۾ مفت O2- ذريعي مڪمل ڪئي ويندي آهي، جيئن مساوات (1) ۾ ڏيکاريل آهي:
CO2+O2-→CO3 2- (1)
هن وقت، ٽي اڻ سڌي طرح گهٽتائي جي رد عمل جا طريقا تجويز ڪيا ويا آهن: هڪ-قدم رد عمل، ٻه-قدم رد عمل ۽ ڌاتو گهٽائڻ جي رد عمل جو طريقو.
هڪ-قدمي رد عمل جو طريقو پهريون ڀيرو انگرام پاران تجويز ڪيو ويو هو، جيئن مساوات (2) ۾ ڏيکاريل آهي:
CO3 2-+ 4E – →C+3O2- (2)
ٻن مرحلن واري رد عمل جو طريقو بوروڪا ۽ ٻين پاران تجويز ڪيو ويو هو، جيئن مساوات (3-4) ۾ ڏيکاريل آهي:
CO3 2-+ 2E – →CO2 2-+O2- (3)
CO2 2-+ 2E – →C+2O2- (4)
ڌاتو گهٽائڻ واري رد عمل جو طريقو ڊين هارڊٽ ۽ ٻين پاران تجويز ڪيو ويو هو. انهن جو خيال هو ته ڌاتو آئن پهرين ڪيٿوڊ ۾ ڌاتو ۾ گهٽجي ويا، ۽ پوءِ ڌاتو ڪاربونيٽ آئن ۾ گهٽجي ويو، جيئن مساوات (5~6) ۾ ڏيکاريل آهي:
م- + اي – → م (5)
4 ميٽر + M2CO3 – > سينٽي گريڊ + 3 ميٽر 2o (6)
هن وقت، موجوده ادب ۾ هڪ قدمي رد عمل جو طريقو عام طور تي قبول ڪيو ويندو آهي.
ين ۽ ٻين Li-Na-K ڪاربونيٽ سسٽم جو مطالعو ڪيو جنهن ۾ نڪل کي ڪيٿوڊ طور، ٽين ڊاءِ آڪسائيڊ کي اينوڊ طور ۽ چانديءَ جي تار کي ريفرنس اليڪٽروڊ طور استعمال ڪيو ويو، ۽ نڪل ڪيٿوڊ تي شڪل 2 ۾ سائيڪلڪ وولٽميٽري ٽيسٽ جي شڪل (100 mV/s جي اسڪيننگ جي شرح) حاصل ڪئي، ۽ ڏٺائين ته منفي اسڪيننگ ۾ صرف هڪ گهٽتائي جي چوٽي (-2.0V تي) هئي.
تنهن ڪري، اهو نتيجو ڪڍي سگهجي ٿو ته ڪاربونيٽ جي گهٽتائي دوران صرف هڪ رد عمل ٿيو.
گائو ۽ ٻين ساڳئي ڪاربونيٽ سسٽم ۾ ساڳي چڪر واري وولٽميٽري حاصل ڪئي.
Ge ۽ ٻين LiCl-Li2CO3 سسٽم ۾ CO2 کي پڪڙڻ لاءِ انرٽ اينوڊ ۽ ٽنگسٽن ڪيٿوڊ استعمال ڪيو ۽ ساڳيا تصويرون حاصل ڪيون، ۽ منفي اسڪيننگ ۾ ڪاربن جي جمع ٿيڻ جي صرف هڪ گهٽتائي چوٽي ظاهر ٿي.
الڪلي ڌاتو پگھريل لوڻ واري نظام ۾، الڪلي ڌاتو ۽ CO پيدا ٿيندا جڏهن ڪاربان ڪيٿوڊ ذريعي جمع ڪيو ويندو. جڏهن ته، ڇاڪاڻ ته ڪاربان جمع ڪرڻ جي رد عمل جون ٿرموڊائنامڪ حالتون گهٽ درجه حرارت تي گهٽ هونديون آهن، صرف ڪاربونيٽ جي ڪاربان ۾ گهٽتائي کي تجربي ۾ ڳولي سگهجي ٿو.
2.3 گريفائيٽ جون شيون تيار ڪرڻ لاءِ پگھريل لوڻ ذريعي CO2 کي قبضو ڪرڻ
اعليٰ قدر ۾ اضافو ٿيل گريفائٽ نانو مواد جهڙوڪ گرافين ۽ ڪاربن نانوٽيوب، تجرباتي حالتن کي ڪنٽرول ڪندي پگھليل لوڻ مان CO2 جي اليڪٽرروڊ پوزيشن ذريعي تيار ڪري سگهجن ٿا. هو ۽ ٻين CaCl2-NaCl-CaO پگھليل لوڻ سسٽم ۾ ڪيٿوڊ طور اسٽينلیس اسٽيل کي استعمال ڪيو ۽ مختلف درجه حرارت تي 2.6V مسلسل وولٽيج جي حالت ۾ 4 ڪلاڪن لاءِ اليڪٽرولائيز ڪيو.
لوھ جي ڪيٽيليسس ۽ گريفائٽ تہن جي وچ ۾ CO جي ڌماڪيدار اثر جي ڪري، ڪيٿوڊ جي مٿاڇري تي گرافين مليو. گرافين جي تياري جو عمل شڪل 3 ۾ ڏيکاريو ويو آهي.
تصوير
بعد ۾ ڪيل مطالعي ۾ CaCl2-NaClCaO پگھليل لوڻ واري نظام جي بنياد تي Li2SO4 شامل ڪيو ويو، اليڪٽرولائيزيشن جو گرمي پد 625 ℃ هو، اليڪٽرولائيزيشن جي 4 ڪلاڪن کان پوءِ، ساڳئي وقت ڪاربان جي ڪيٿوڊڪ جمع ۾ گرافين ۽ ڪاربان نانوٽيوب مليا، مطالعي ۾ مليو ته Li+ ۽ SO4 2- گرافائيزيشن تي مثبت اثر آڻين ٿا.
سلفر کي ڪاربن باڊي ۾ ڪاميابي سان ضم ڪيو ويو آهي، ۽ الٽرا پتلي گريفائيٽ شيٽ ۽ فليمينٽس ڪاربان اليڪٽرولائيٽڪ حالتن کي ڪنٽرول ڪندي حاصل ڪري سگهجي ٿو.
گرافين جي ٺهڻ لاءِ اليڪٽرولائيٽڪ گرمي پد جهڙو مواد انتهائي اهم آهي، جڏهن 800 ℃ کان وڌيڪ گرمي پد تي ڪاربان جي بدران CO پيدا ڪرڻ آسان هوندو آهي، جڏهن 950 ℃ کان وڌيڪ هوندو آهي ته ڪاربان جمع نه ٿيندو آهي، تنهن ڪري گرافين ۽ ڪاربان نانوٽيوب پيدا ڪرڻ لاءِ گرمي پد ڪنٽرول انتهائي اهم آهي، ۽ ڪاربان جمع رد عمل CO رد عمل جي هم آهنگي کي بحال ڪرڻ لاءِ ته جيئن ڪيٿوڊ مستحڪم گرافين پيدا ڪري سگهي.
اهي ڪم CO2 ذريعي نانو-گريفائيٽ شين جي تياري لاءِ هڪ نئون طريقو مهيا ڪن ٿا، جيڪو گرين هائوس گيسن جي حل ۽ گرافين جي تياري لاءِ وڏي اهميت رکي ٿو.
3. خلاصو ۽ Outlook
نئين توانائي جي صنعت جي تيزيءَ سان ترقي سان، قدرتي گريفائٽ موجوده گهرج کي پورو ڪرڻ جي قابل نه رهيو آهي، ۽ مصنوعي گريفائٽ ۾ قدرتي گريفائٽ کان بهتر جسماني ۽ ڪيميائي خاصيتون آهن، تنهنڪري سستو، ڪارآمد ۽ ماحول دوست گرافائيٽائيزيشن هڪ ڊگهي مدت جو مقصد آهي.
ڪيٿوڊڪ پولرائيزيشن ۽ اليڪٽرڪ ڪيميڪل جمع ڪرڻ جي طريقي سان مضبوط ۽ گيس واري خام مال ۾ گرافائيٽائيزيشن ڪاميابي سان گريفائيٽ مواد مان اعليٰ اضافي قدر سان ٻاهر ڪڍيو ويو، گرافائيٽائيزيشن جي روايتي طريقي جي مقابلي ۾، اليڪٽرڪ ڪيميڪل طريقو اعلي ڪارڪردگي، گهٽ توانائي جي استعمال، سائي ماحولياتي تحفظ جو آهي، هڪ ئي وقت چونڊيل مواد پاران ننڍين محدود لاءِ، مختلف اليڪٽرولائيزيشن حالتن مطابق گريفائيٽ جي جوڙجڪ جي مختلف مورفولوجي تي تيار ڪري سگهجي ٿو،
اهو هر قسم جي بي شڪل ڪاربن ۽ گرين هائوس گيسن کي قيمتي نانو-ساختي گريفائٽ مواد ۾ تبديل ڪرڻ جو هڪ مؤثر طريقو فراهم ڪري ٿو ۽ ان جي استعمال جو سٺو امڪان آهي.
هن وقت، هي ٽيڪنالاجي پنهنجي ابتدائي مرحلي ۾ آهي. اليڪٽرو ڪيميڪل طريقي سان گرافائيزيشن تي ڪجھ مطالعي آهن، ۽ اڃا تائين ڪيترائي اڻ ڄاتل عمل آهن. تنهن ڪري، خام مال کان شروع ڪرڻ ۽ مختلف بي شڪل ڪاربن تي هڪ جامع ۽ منظم مطالعو ڪرڻ ضروري آهي، ۽ ساڳئي وقت گرافائٽ جي تبديلي جي ٿرموڊائنامڪس ۽ حرڪيات کي وڌيڪ گهري سطح تي ڳولڻ ضروري آهي.
اهي گريفائيٽ انڊسٽري جي مستقبل جي ترقي لاءِ تمام گهڻي اهميت رکن ٿا.
پوسٽ جو وقت: مئي-10-2021