ग्रेफाइट को कृत्रिम ग्रेफाइट और प्राकृतिक ग्रेफाइट में विभाजित किया गया है, लगभग 2 बिलियन टन में प्राकृतिक ग्रेफाइट का विश्व का सिद्ध भंडार है।
कृत्रिम ग्रेफाइट सामान्य दबाव में कार्बन युक्त सामग्री के अपघटन और गर्मी उपचार द्वारा प्राप्त किया जाता है।इस परिवर्तन के लिए प्रेरक शक्ति के रूप में पर्याप्त उच्च तापमान और ऊर्जा की आवश्यकता होती है, और अव्यवस्थित संरचना को एक क्रमबद्ध ग्रेफाइट क्रिस्टल संरचना में बदल दिया जाएगा।
2000 ℃ से ऊपर उच्च तापमान गर्मी उपचार कार्बन परमाणुओं के पुनर्व्यवस्था के माध्यम से रेखांकन कार्बनयुक्त सामग्री के व्यापक अर्थ में है, हालांकि 3000 ℃ से ऊपर के उच्च तापमान में कुछ कार्बन सामग्री, इस तरह की कार्बन सामग्री को "हार्ड चारकोल" के रूप में जाना जाता था। आसान रेखांकन कार्बन सामग्री, पारंपरिक रेखांकन विधि में उच्च तापमान और उच्च दबाव विधि, उत्प्रेरक रेखांकन, रासायनिक वाष्प जमाव विधि, आदि शामिल हैं।
ग्राफिटाइजेशन कार्बोनेसियस सामग्री के उच्च वर्धित मूल्य उपयोग का एक प्रभावी साधन है।विद्वानों द्वारा व्यापक और गहन शोध के बाद, यह मूल रूप से अब परिपक्व हो गया है।हालांकि, कुछ प्रतिकूल कारक उद्योग में पारंपरिक रेखांकन के आवेदन को सीमित करते हैं, इसलिए यह नए रेखांकन विधियों का पता लगाने के लिए एक अनिवार्य प्रवृत्ति है।
19 वीं शताब्दी के बाद से पिघला हुआ नमक इलेक्ट्रोलिसिस विधि विकास की एक सदी से अधिक थी, इसके मूल सिद्धांत और नए तरीके लगातार नवाचार और विकास कर रहे हैं, अब 21 वीं सदी की शुरुआत में पारंपरिक धातुकर्म उद्योग तक सीमित नहीं है, धातु में पिघला हुआ नमक प्रणाली ठोस ऑक्साइड इलेक्ट्रोलाइटिक कमी मौलिक धातुओं की तैयारी अधिक सक्रिय में फोकस बन गई है,
हाल ही में, पिघला हुआ नमक इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा ग्रेफाइट सामग्री तैयार करने की एक नई विधि ने बहुत ध्यान आकर्षित किया है।
कैथोडिक ध्रुवीकरण और इलेक्ट्रोडपोजिशन के माध्यम से, कार्बन कच्चे माल के दो अलग-अलग रूपों को उच्च अतिरिक्त मूल्य के साथ नैनो-ग्रेफाइट सामग्री में बदल दिया जाता है।पारंपरिक ग्राफिटाइजेशन तकनीक की तुलना में, नई ग्राफिटाइजेशन विधि में कम ग्राफिटाइजेशन तापमान और नियंत्रणीय आकारिकी के फायदे हैं।
यह पत्र इलेक्ट्रोकेमिकल विधि द्वारा रेखांकन की प्रगति की समीक्षा करता है, इस नई तकनीक का परिचय देता है, इसके फायदे और नुकसान का विश्लेषण करता है, और इसके भविष्य के विकास की प्रवृत्ति की संभावना है।
सबसे पहले, पिघला हुआ नमक इलेक्ट्रोलाइटिक कैथोड ध्रुवीकरण विधि
1.1 कच्चा माल
वर्तमान में, कृत्रिम ग्रेफाइट का मुख्य कच्चा माल सुई कोक और उच्च ग्रेफाइटाइजेशन डिग्री का पिच कोक है, अर्थात् तेल अवशेष और कोल टार कच्चे माल के रूप में उच्च गुणवत्ता वाले कार्बन सामग्री का उत्पादन करने के लिए, कम छिद्र, कम सल्फर, कम राख के साथ ग्रेफाइटाइजेशन की सामग्री और फायदे, ग्रेफाइट में इसकी तैयारी के बाद प्रभाव, उच्च यांत्रिक शक्ति, कम प्रतिरोधकता के लिए अच्छा प्रतिरोध है,
हालांकि, सीमित तेल भंडार और तेल की कीमतों में उतार-चढ़ाव ने इसके विकास को प्रतिबंधित कर दिया है, इसलिए नए कच्चे माल की तलाश एक जरूरी समस्या बन गई है।
पारंपरिक रेखांकन विधियों की सीमाएँ हैं, और विभिन्न रेखांकन विधियाँ विभिन्न कच्चे माल का उपयोग करती हैं।गैर-ग्राफिटाइज्ड कार्बन के लिए, पारंपरिक तरीके शायद ही इसे रेखांकन कर सकते हैं, जबकि पिघला हुआ नमक इलेक्ट्रोलिसिस का विद्युत रासायनिक सूत्र कच्चे माल की सीमा से टूट जाता है, और लगभग सभी पारंपरिक कार्बन सामग्री के लिए उपयुक्त है।
पारंपरिक कार्बन सामग्री में कार्बन ब्लैक, सक्रिय कार्बन, कोयला आदि शामिल हैं, जिनमें से कोयला सबसे आशाजनक है।कोयला आधारित स्याही कोयले को अग्रदूत के रूप में लेती है और पूर्व-उपचार के बाद उच्च तापमान पर ग्रेफाइट उत्पादों में तैयार की जाती है।
हाल ही में, यह पेपर पेंग जैसे नए इलेक्ट्रोकेमिकल तरीकों का प्रस्ताव करता है, पिघले हुए नमक इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा ग्रेफाइट के उच्च क्रिस्टलीयता में कार्बन ब्लैक को ग्रेफाइट करने की संभावना नहीं है, ग्रेफाइट के नमूनों के इलेक्ट्रोलिसिस में पंखुड़ी के आकार के ग्रेफाइट नैनोमीटर चिप्स होते हैं, जिसमें उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र होता है, जब लिथियम बैटरी कैथोड के लिए उपयोग किया जाता है तो प्राकृतिक ग्रेफाइट की तुलना में उत्कृष्ट विद्युत रासायनिक प्रदर्शन होता है।
झू एट अल।डीशिंग उपचारित निम्न-गुणवत्ता वाले कोयले को 950 ℃ पर इलेक्ट्रोलिसिस के लिए CaCl2 पिघला हुआ नमक प्रणाली में डाल दिया, और कम गुणवत्ता वाले कोयले को उच्च क्रिस्टलीयता के साथ ग्रेफाइट में सफलतापूर्वक बदल दिया, जिसने लिथियम आयन बैटरी के एनोड के रूप में उपयोग किए जाने पर अच्छा दर प्रदर्शन और लंबे चक्र जीवन दिखाया। .
प्रयोग से पता चलता है कि पिघला हुआ नमक इलेक्ट्रोलिसिस के माध्यम से विभिन्न प्रकार की पारंपरिक कार्बन सामग्री को ग्रेफाइट में परिवर्तित करना संभव है, जो भविष्य के सिंथेटिक ग्रेफाइट के लिए एक नया रास्ता खोलता है।
1.2 का तंत्र
पिघला हुआ नमक इलेक्ट्रोलिसिस विधि कैथोड के रूप में कार्बन सामग्री का उपयोग करती है और इसे कैथोडिक ध्रुवीकरण के माध्यम से उच्च क्रिस्टलीयता वाले ग्रेफाइट में परिवर्तित करती है।वर्तमान में, मौजूदा साहित्य कैथोडिक ध्रुवीकरण की संभावित रूपांतरण प्रक्रिया में ऑक्सीजन को हटाने और कार्बन परमाणुओं की लंबी दूरी की पुनर्व्यवस्था का उल्लेख करता है।
कार्बन सामग्री में ऑक्सीजन की उपस्थिति कुछ हद तक रेखांकन में बाधा डालती है।पारंपरिक रेखांकन प्रक्रिया में, तापमान 1600K से अधिक होने पर ऑक्सीजन को धीरे-धीरे हटा दिया जाएगा।हालांकि, कैथोडिक ध्रुवीकरण के माध्यम से डीऑक्सीडाइज करना बेहद सुविधाजनक है।
पेंग, आदि ने पहली बार पिघले हुए नमक इलेक्ट्रोलिसिस कैथोडिक ध्रुवीकरण संभावित तंत्र को आगे रखा, अर्थात् ग्राफिटाइजेशन को शुरू करने के लिए सबसे अधिक जगह ठोस कार्बन माइक्रोस्फीयर/इलेक्ट्रोलाइट इंटरफेस में स्थित है, पहला कार्बन माइक्रोस्फीयर एक मूल समान व्यास के आसपास है। ग्रेफाइट खोल, और फिर कभी भी स्थिर निर्जल कार्बन कार्बन परमाणु अधिक स्थिर बाहरी ग्रेफाइट परत तक नहीं फैलते, जब तक कि पूरी तरह से ग्रेफाइट नहीं हो जाता,
रेखांकन प्रक्रिया ऑक्सीजन को हटाने के साथ होती है, जिसकी पुष्टि प्रयोगों से भी होती है।
जिन एट अल।प्रयोगों के माध्यम से भी इस बात को सिद्ध किया है।ग्लूकोज के कार्बोनाइजेशन के बाद, ग्राफिटाइजेशन (17% ऑक्सीजन सामग्री) किया गया।ग्रेफाइटाइजेशन के बाद, मूल ठोस कार्बन गोले (चित्र। 1 ए और 1 सी) ने ग्रेफाइट नैनोशीट्स (छवि 1 बी और 1 डी) से बना एक झरझरा खोल बनाया।
कार्बन फाइबर (16% ऑक्सीजन) के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा, कार्बन फाइबर को ग्रेफाइट ट्यूब में परिवर्तित किया जा सकता है, जो कि साहित्य में अनुमानित रूपांतरण तंत्र के अनुसार होता है।
माना जाता है कि, लंबी दूरी की आवाजाही कार्बन परमाणुओं के कैथोडिक ध्रुवीकरण के तहत होती है, उच्च क्रिस्टल ग्रेफाइट को अनाकार कार्बन पुनर्व्यवस्थित करने के लिए प्रक्रिया करनी चाहिए, सिंथेटिक ग्रेफाइट अद्वितीय पंखुड़ियों के आकार के नैनोस्ट्रक्चर ऑक्सीजन परमाणुओं से लाभान्वित होते हैं, लेकिन ग्रेफाइट नैनोमीटर संरचना को प्रभावित करने का विशिष्ट तरीका स्पष्ट नहीं है, जैसे कैथोड रिएक्शन के बाद कार्बन कंकाल से ऑक्सीजन, आदि।
वर्तमान में, तंत्र पर अनुसंधान अभी भी प्रारंभिक चरण में है, और आगे के शोध की आवश्यकता है।
1.3 सिंथेटिक ग्रेफाइट का रूपात्मक लक्षण वर्णन
SEM का उपयोग ग्रेफाइट की सूक्ष्म सतह आकारिकी का निरीक्षण करने के लिए किया जाता है, TEM का उपयोग 0.2 माइक्रोन से कम की संरचनात्मक आकृति विज्ञान का निरीक्षण करने के लिए किया जाता है, XRD और रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी ग्रेफाइट के माइक्रोस्ट्रक्चर को चिह्नित करने के लिए सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले साधन हैं, XRD का उपयोग क्रिस्टल को चिह्नित करने के लिए किया जाता है। ग्रेफाइट की जानकारी और रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग ग्रेफाइट के दोषों और क्रम की डिग्री को चिह्नित करने के लिए किया जाता है।
पिघला हुआ नमक इलेक्ट्रोलिसिस के कैथोड ध्रुवीकरण द्वारा तैयार ग्रेफाइट में कई छिद्र होते हैं।विभिन्न कच्चे माल के लिए, जैसे कार्बन ब्लैक इलेक्ट्रोलिसिस, पंखुड़ी जैसे झरझरा नैनोस्ट्रक्चर प्राप्त किए जाते हैं।इलेक्ट्रोलिसिस के बाद कार्बन ब्लैक पर एक्सआरडी और रमन स्पेक्ट्रम विश्लेषण किया जाता है।
827 ℃ पर, 1 घंटे के लिए 2.6V वोल्टेज के साथ इलाज के बाद, कार्बन ब्लैक की रमन वर्णक्रमीय छवि लगभग वाणिज्यिक ग्रेफाइट की तरह ही है।कार्बन ब्लैक को अलग-अलग तापमानों से उपचारित करने के बाद, तेज ग्रेफाइट विशेषता शिखर (002) को मापा जाता है।विवर्तन शिखर (002) ग्रेफाइट में सुगंधित कार्बन परत के अभिविन्यास की डिग्री का प्रतिनिधित्व करता है।
कार्बन की परत जितनी तेज होती है, वह उतनी ही अधिक उन्मुख होती है।
झू ने प्रयोग में कैथोड के रूप में शुद्ध अवर कोयले का इस्तेमाल किया, और ग्रेफाइटाइज्ड उत्पाद की सूक्ष्म संरचना को दानेदार से बड़ी ग्रेफाइट संरचना में बदल दिया गया, और उच्च दर संचरण इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के तहत तंग ग्रेफाइट परत भी देखी गई।
रमन स्पेक्ट्रा में, प्रायोगिक स्थितियों में परिवर्तन के साथ, आईडी/आईजी मान भी बदल गया।जब इलेक्ट्रोलाइटिक तापमान 950 ℃ था, इलेक्ट्रोलाइटिक समय 6h था, और इलेक्ट्रोलाइटिक वोल्टेज 2.6V था, सबसे कम आईडी / आईजी मान 0.3 था, और डी पीक जी पीक से बहुत कम था।इसी समय, 2डी शिखर की उपस्थिति भी अत्यधिक क्रमबद्ध ग्रेफाइट संरचना के गठन का प्रतिनिधित्व करती है।
XRD छवि में तेज (002) विवर्तन शिखर भी उच्च क्रिस्टलीयता के साथ अवर कोयले के ग्रेफाइट में सफल रूपांतरण की पुष्टि करता है।
रेखांकन प्रक्रिया में, तापमान और वोल्टेज में वृद्धि एक बढ़ावा देने वाली भूमिका निभाएगी, लेकिन बहुत अधिक वोल्टेज ग्रेफाइट की उपज को कम कर देगा, और बहुत अधिक तापमान या बहुत लंबा रेखांकन समय संसाधनों की बर्बादी का कारण बनेगा, इसलिए विभिन्न कार्बन सामग्री के लिए सबसे उपयुक्त इलेक्ट्रोलाइटिक स्थितियों का पता लगाना विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, फोकस और कठिनाई भी है।
इस पंखुड़ी जैसी परतदार नैनोस्ट्रक्चर में उत्कृष्ट विद्युत रासायनिक गुण होते हैं।बड़ी संख्या में छिद्र आयनों को जल्दी से डालने/डीमबेड करने की अनुमति देते हैं, बैटरी आदि के लिए उच्च गुणवत्ता वाली कैथोड सामग्री प्रदान करते हैं। इसलिए, विद्युत रासायनिक विधि रेखांकन एक बहुत ही संभावित रेखांकन विधि है।
पिघला हुआ नमक इलेक्ट्रोडपोजिशन विधि
2.1 कार्बन डाइऑक्साइड का विद्युत निक्षेपण
सबसे महत्वपूर्ण ग्रीनहाउस गैस के रूप में, CO2 एक गैर-विषाक्त, हानिरहित, सस्ता और आसानी से उपलब्ध नवीकरणीय संसाधन भी है।हालांकि, CO2 में कार्बन उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था में होता है, इसलिए CO2 में उच्च थर्मोडायनामिक स्थिरता होती है, जिससे इसका पुन: उपयोग करना मुश्किल हो जाता है।
CO2 इलेक्ट्रोडपोजिशन पर सबसे पहले शोध का पता 1960 के दशक में लगाया जा सकता है।इनग्राम एट अल।Li2CO3-Na2CO3-K2CO3 के पिघले हुए नमक सिस्टम में गोल्ड इलेक्ट्रोड पर कार्बन को सफलतापूर्वक तैयार किया।
वैन एट अल।ने बताया कि अलग-अलग कमी क्षमता पर प्राप्त कार्बन पाउडर में ग्रेफाइट, अनाकार कार्बन और कार्बन नैनोफाइबर सहित विभिन्न संरचनाएं थीं।
सीओ 2 को पकड़ने के लिए पिघला हुआ नमक और कार्बन सामग्री की सफलता की तैयारी विधि, अनुसंधान विद्वानों की लंबी अवधि के बाद कार्बन जमावट गठन तंत्र और अंतिम उत्पाद पर इलेक्ट्रोलिसिस की स्थिति के प्रभाव पर ध्यान केंद्रित किया गया है, जिसमें इलेक्ट्रोलाइटिक तापमान, इलेक्ट्रोलाइटिक वोल्टेज और संरचना शामिल है पिघला हुआ नमक और इलेक्ट्रोड, आदि, CO2 के इलेक्ट्रोडपोजिशन के लिए ग्रेफाइट सामग्री के उच्च प्रदर्शन की तैयारी ने एक ठोस नींव रखी है।
इलेक्ट्रोलाइट को बदलकर और उच्च CO2 कैप्चर दक्षता के साथ CaCl2-आधारित पिघला हुआ नमक प्रणाली का उपयोग करके, हू एट अल।इलेक्ट्रोलिसिस तापमान, इलेक्ट्रोड संरचना और पिघला हुआ नमक संरचना जैसे इलेक्ट्रोलाइटिक स्थितियों का अध्ययन करके उच्च ग्रेफाइटाइजेशन डिग्री और कार्बन नैनोट्यूब और अन्य नैनोग्राफाइट संरचनाओं के साथ सफलतापूर्वक ग्राफीन तैयार किया।
कार्बोनेट सिस्टम की तुलना में, CaCl2 में सस्ते और प्राप्त करने में आसान, उच्च चालकता, पानी में घुलने में आसान और ऑक्सीजन आयनों की उच्च घुलनशीलता के फायदे हैं, जो उच्च वर्धित मूल्य के साथ CO2 के ग्रेफाइट उत्पादों में रूपांतरण के लिए सैद्धांतिक स्थिति प्रदान करते हैं।
2.2 परिवर्तन तंत्र
पिघले हुए नमक से CO2 के इलेक्ट्रोडेपोजिशन द्वारा उच्च मूल्य वर्धित कार्बन सामग्री की तैयारी में मुख्य रूप से CO2 कैप्चर और अप्रत्यक्ष कमी शामिल है।CO2 का कब्जा मुक्त O2- पिघले हुए नमक में पूरा होता है, जैसा कि समीकरण (1) में दिखाया गया है:
CO2+O2-→CO3 2- (1)
वर्तमान में, तीन अप्रत्यक्ष कमी प्रतिक्रिया तंत्र प्रस्तावित किए गए हैं: एक-चरण प्रतिक्रिया, दो-चरण प्रतिक्रिया और धातु कमी प्रतिक्रिया तंत्र।
एक-चरणीय प्रतिक्रिया तंत्र सबसे पहले इनग्राम द्वारा प्रस्तावित किया गया था, जैसा कि समीकरण (2) में दिखाया गया है:
CO3 2-+ 4E - →C+3O2- (2)
दो-चरणीय प्रतिक्रिया तंत्र बोरुका एट अल द्वारा प्रस्तावित किया गया था, जैसा कि समीकरण (3-4) में दिखाया गया है:
CO3 2-+ 2E - →CO2 2-+O2- (3)
CO2 2-+ 2E - →C+2O2- (4)
डीनहार्ट एट अल द्वारा धातु में कमी प्रतिक्रिया का तंत्र प्रस्तावित किया गया था।उनका मानना था कि कैथोड में धातु आयनों को पहले धातु में कम किया गया था, और फिर धातु को कार्बोनेट आयनों में कम कर दिया गया था, जैसा कि समीकरण (5 ~ 6) में दिखाया गया है:
एम- + ई - → एम (5)
4 मीटर + एम2सीओ3 -> सी + 3 एम2ओ (6)
वर्तमान में, मौजूदा साहित्य में आम तौर पर एक-चरण प्रतिक्रिया तंत्र को स्वीकार किया जाता है।
यिन एट अल।कैथोड के रूप में निकल के साथ ली-ना-के कार्बोनेट प्रणाली, एनोड के रूप में टिन डाइऑक्साइड और संदर्भ इलेक्ट्रोड के रूप में चांदी के तार का अध्ययन किया, और निकल कैथोड पर चित्रा 2 (100 एमवी / एस की स्कैनिंग दर) में चक्रीय वोल्टामेट्री परीक्षण आंकड़ा प्राप्त किया, और पाया कि नकारात्मक स्कैनिंग में केवल एक कमी शिखर (-2.0V पर) था।
इसलिए, यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि कार्बोनेट की कमी के दौरान केवल एक प्रतिक्रिया हुई।
गाओ एट अल।समान कार्बोनेट प्रणाली में समान चक्रीय वोल्टामेट्री प्राप्त की।
जी एट अल।LiCl-Li2CO3 प्रणाली में CO2 को पकड़ने के लिए अक्रिय एनोड और टंगस्टन कैथोड का इस्तेमाल किया और इसी तरह की छवियां प्राप्त कीं, और नकारात्मक स्कैनिंग में कार्बन जमाव का केवल एक कमी शिखर दिखाई दिया।
क्षारीय धातु पिघला हुआ नमक प्रणाली में, क्षार धातु और सीओ उत्पन्न होंगे जबकि कार्बन कैथोड द्वारा जमा किया जाता है।हालाँकि, क्योंकि कार्बन जमाव प्रतिक्रिया की थर्मोडायनामिक स्थितियाँ कम तापमान पर कम होती हैं, प्रयोग में केवल कार्बोनेट से कार्बन में कमी का पता लगाया जा सकता है।
2.3 CO2 ग्रेफाइट उत्पादों को तैयार करने के लिए पिघले हुए नमक द्वारा कब्जा
उच्च मूल्य वर्धित ग्रेफाइट नैनोमैटेरियल्स जैसे ग्रेफीन और कार्बन नैनोट्यूब को प्रायोगिक स्थितियों को नियंत्रित करके पिघले हुए नमक से CO2 के इलेक्ट्रोडोडिशन द्वारा तैयार किया जा सकता है।हू एट अल।CaCl2-NaCl-CaO पिघला हुआ नमक प्रणाली में कैथोड के रूप में स्टेनलेस स्टील का इस्तेमाल किया और विभिन्न तापमानों पर 2.6V निरंतर वोल्टेज की स्थिति के तहत 4 घंटे के लिए इलेक्ट्रोलाइज्ड किया।
लोहे के उत्प्रेरण और ग्रेफाइट परतों के बीच सीओ के विस्फोटक प्रभाव के लिए धन्यवाद, कैथोड की सतह पर ग्राफीन पाया गया था।ग्राफीन बनाने की प्रक्रिया को चित्र 3 में दिखाया गया है।
चित्र
बाद के अध्ययनों में CaCl2-NaClCaO पिघला हुआ नमक प्रणाली के आधार पर Li2SO4 जोड़ा गया, इलेक्ट्रोलिसिस तापमान 625 ℃ था, इलेक्ट्रोलिसिस के 4 घंटे के बाद, उसी समय कार्बन के कैथोडिक बयान में ग्रेफीन और कार्बन नैनोट्यूब पाए गए, अध्ययन में पाया गया कि ली + और SO4 2 - रेखांकन पर सकारात्मक प्रभाव लाने के लिए।
सल्फर को कार्बन बॉडी में भी सफलतापूर्वक एकीकृत किया जाता है, और इलेक्ट्रोलाइटिक स्थितियों को नियंत्रित करके अल्ट्रा-पतली ग्रेफाइट शीट और फिलामेंटस कार्बन प्राप्त किया जा सकता है।
ग्रेफीन के निर्माण के लिए उच्च और निम्न के इलेक्ट्रोलाइटिक तापमान जैसी सामग्री महत्वपूर्ण है, जब 800 ℃ से अधिक तापमान कार्बन के बजाय सीओ उत्पन्न करना आसान होता है, 950 ℃ से अधिक होने पर लगभग कोई कार्बन जमा नहीं होता है, इसलिए तापमान नियंत्रण अत्यंत महत्वपूर्ण है ग्राफीन और कार्बन नैनोट्यूब का उत्पादन करने के लिए, और कैथोड को स्थिर ग्राफीन उत्पन्न करने के लिए सुनिश्चित करने के लिए कार्बन जमाव प्रतिक्रिया सीओ प्रतिक्रिया तालमेल को बहाल करना।
ये कार्य CO2 द्वारा नैनो-ग्रेफाइट उत्पादों की तैयारी के लिए एक नई विधि प्रदान करते हैं, जो ग्रीनहाउस गैसों के समाधान और ग्राफीन की तैयारी के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।
3. सारांश और आउटलुक
नए ऊर्जा उद्योग के तेजी से विकास के साथ, प्राकृतिक ग्रेफाइट वर्तमान मांग को पूरा करने में असमर्थ रहा है, और कृत्रिम ग्रेफाइट में प्राकृतिक ग्रेफाइट की तुलना में बेहतर भौतिक और रासायनिक गुण हैं, इसलिए सस्ता, कुशल और पर्यावरण के अनुकूल ग्रेफाइटाइजेशन एक दीर्घकालिक लक्ष्य है।
कैथोडिक ध्रुवीकरण और विद्युत रासायनिक बयान की विधि के साथ ठोस और गैसीय कच्चे माल में रेखांकन सफलतापूर्वक ग्रेफाइट सामग्री से उच्च जोड़ा मूल्य के साथ, ग्रेफाइटाइजेशन के पारंपरिक तरीके की तुलना में, विद्युत रासायनिक विधि उच्च दक्षता, कम ऊर्जा खपत की है, हरित पर्यावरण संरक्षण, एक ही समय में चयनात्मक सामग्री द्वारा सीमित छोटे के लिए, विभिन्न इलेक्ट्रोलिसिस स्थितियों के अनुसार ग्रेफाइट संरचना के विभिन्न आकारिकी पर तैयार किया जा सकता है,
यह सभी प्रकार के अनाकार कार्बन और ग्रीनहाउस गैसों को मूल्यवान नैनो-संरचित ग्रेफाइट सामग्री में परिवर्तित करने का एक प्रभावी तरीका प्रदान करता है और इसमें एक अच्छी अनुप्रयोग संभावना है।
फिलहाल यह तकनीक अपनी प्रारंभिक अवस्था में है।इलेक्ट्रोकेमिकल विधि द्वारा रेखांकन पर कुछ अध्ययन हैं, और अभी भी कई अनजानी प्रक्रियाएं हैं।इसलिए, कच्चे माल से शुरू करना और विभिन्न अनाकार कार्बन पर एक व्यापक और व्यवस्थित अध्ययन करना आवश्यक है, और साथ ही साथ ग्रेफाइट रूपांतरण के थर्मोडायनामिक्स और गतिशीलता का गहन स्तर पर पता लगाना आवश्यक है।
ग्रेफाइट उद्योग के भविष्य के विकास के लिए इनका दूरगामी महत्व है।
पोस्ट करने का समय: मई-10-2021