ग्राफीनसारखे कार्बन फिल्म्स हे खूप हलके पण खूप मजबूत पदार्थ आहेत ज्यात उत्कृष्ट वापर क्षमता आहे, परंतु ते तयार करणे कठीण असू शकते, सहसा खूप मनुष्यबळ आणि वेळखाऊ धोरणे आवश्यक असतात आणि पद्धती महागड्या असतात आणि पर्यावरणास अनुकूल नसतात.
मोठ्या प्रमाणात ग्राफीनच्या उत्पादनासह, सध्याच्या निष्कर्षण पद्धती लागू करण्यात येणाऱ्या अडचणींवर मात करण्यासाठी, इस्रायलमधील नेगेव्हमधील बेन गुरियन विद्यापीठातील संशोधकांनी "हिरव्या" ग्राफीन निष्कर्षण पद्धती विकसित केल्या आहेत ज्याचा वापर ऑप्टिक्स, इलेक्ट्रॉनिक्स, इकोलॉजी आणि बायोटेक्नॉलॉजीसह विविध क्षेत्रांमध्ये केला जाऊ शकतो.
संशोधकांनी नैसर्गिक खनिज स्ट्रायलाइटपासून ग्राफीन काढण्यासाठी यांत्रिक फैलाव वापरला. त्यांना आढळले की खनिज हायपोफिलाईट औद्योगिक-स्तरीय ग्राफीन आणि ग्राफीनसारखे पदार्थ तयार करण्यासाठी चांगल्या शक्यता दर्शविते.
हायपोफिबोलमधील कार्बनचे प्रमाण वेगवेगळे असू शकते. कार्बनच्या प्रमाणानुसार, हायपोफिबोलमध्ये वेगवेगळ्या अनुप्रयोग क्षमता असू शकतात. काही प्रकार त्यांच्या उत्प्रेरक गुणधर्मांसाठी वापरले जाऊ शकतात, तर इतर प्रकारांमध्ये जीवाणूनाशक गुणधर्म असतात.
हायपोपायरॉक्सीनची संरचनात्मक वैशिष्ट्ये ऑक्सिडेशन-रिडक्शन प्रक्रियेत त्यांचा वापर निश्चित करतात आणि ते ब्लास्ट फर्नेस उत्पादन आणि कास्ट (उच्च सिलिकॉन) कास्ट आयर्नच्या फेरोअलॉय उत्पादनासाठी देखील वापरले जाऊ शकते.
त्याच्या भौतिक आणि यांत्रिक गुणधर्मांमुळे, मोठ्या प्रमाणात घनता, चांगली ताकद आणि पोशाख प्रतिरोधकतेमुळे, हायपोफिलाइटमध्ये विविध सेंद्रिय पदार्थांचे शोषण करण्याची क्षमता देखील आहे, म्हणून ते प्रत्यक्षात फिल्टर सामग्री म्हणून वापरले जाऊ शकते. पाण्याचे स्रोत दूषित करू शकणारे मुक्त रॅडिकल कण काढून टाकण्याची क्षमता देखील त्याने प्रदर्शित केली.
हायपोपायरॉक्सीनमध्ये जीवाणू, बीजाणू, साधे सूक्ष्मजीव आणि निळ्या-हिरव्या शैवालपासून पाणी निर्जंतुकीकरण आणि शुद्ध करण्याची क्षमता आहे. त्याच्या उच्च उत्प्रेरक आणि कमी करणाऱ्या गुणधर्मांमुळे, मॅग्नेशियाचा वापर सांडपाणी प्रक्रिया करण्यासाठी शोषक म्हणून केला जातो.
(a) X13500 मॅग्निफिकेशन आणि (b) विखुरलेल्या हायपोफायलाइट नमुन्याची X35000 मॅग्निफिकेशन TEM प्रतिमा. (c) उपचारित हायपोफायलाइटचा रमन स्पेक्ट्रम आणि (d) हायपोफायलाइट स्पेक्ट्रममधील कार्बन रेषेचा XPS स्पेक्ट्रम
ग्राफीन काढणे
ग्राफीन काढण्यासाठी खडक तयार करण्यासाठी, दोघांनी नमुन्यांमधील जड धातूंच्या अशुद्धता आणि सच्छिद्रतेचे परीक्षण करण्यासाठी स्कॅनिंग इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोप (SEM) वापरला. हायपोफिबोलमध्ये सामान्य संरचनात्मक रचना आणि इतर खनिजांची उपस्थिती तपासण्यासाठी त्यांनी इतर प्रयोगशाळेच्या पद्धती देखील लागू केल्या.
नमुना विश्लेषण आणि तयारी पूर्ण झाल्यानंतर, डिजिटल अल्ट्रासोनिक क्लीनर वापरून करेलिया येथील नमुन्यावर यांत्रिक प्रक्रिया करून संशोधकांना डायोराइटमधून ग्राफीन काढण्यात यश आले.
या पद्धतीचा वापर करून मोठ्या संख्येने नमुने प्रक्रिया करता येत असल्याने, दुय्यम दूषित होण्याचा धोका नाही आणि त्यानंतरच्या नमुना प्रक्रिया पद्धती आवश्यक नाहीत.
ग्राफीनचे असाधारण गुणधर्म व्यापक वैज्ञानिक संशोधन समुदायात व्यापकपणे ज्ञात असल्याने, अनेक उत्पादन आणि संश्लेषण पद्धती विकसित केल्या गेल्या आहेत. तथापि, यापैकी अनेक पद्धती एकतर बहु-चरण प्रक्रिया आहेत किंवा रसायने आणि मजबूत ऑक्सिडायझिंग आणि रिड्यूसिंग एजंट्सचा वापर आवश्यक आहे.
जरी ग्राफीन आणि इतर कार्बन फिल्म्सनी उत्तम वापर क्षमता दर्शविली आहे आणि सापेक्ष संशोधन आणि विकास यश मिळवले आहे, तरीही या सामग्री वापरण्याच्या प्रक्रिया अजूनही विकासाधीन आहेत. आव्हानाचा एक भाग म्हणजे ग्राफीन निष्कर्षण किफायतशीर बनवणे, याचा अर्थ योग्य फैलाव तंत्रज्ञान शोधणे ही गुरुकिल्ली आहे.
ही फैलाव किंवा संश्लेषण पद्धत कष्टकरी आणि पर्यावरणास अनुकूल नाही आणि या तंत्रज्ञानाच्या ताकदीमुळे उत्पादित ग्राफीनमध्ये दोष देखील निर्माण होऊ शकतात, ज्यामुळे ग्राफीनची अपेक्षित उत्कृष्ट गुणवत्ता कमी होते.
ग्राफीन संश्लेषणात अल्ट्रासोनिक क्लीनर्सचा वापर बहु-चरणीय आणि रासायनिक पद्धतींशी संबंधित जोखीम आणि खर्च कमी करतो. नैसर्गिक खनिज हायपोफिलाइटवर ही पद्धत लागू केल्याने ग्राफीन तयार करण्याच्या नवीन पर्यावरणपूरक पद्धतीचा मार्ग मोकळा झाला.
पोस्ट वेळ: नोव्हेंबर-०४-२०२१
