გრაფიტი იყოფა ხელოვნურ გრაფიტად და ბუნებრივ გრაფიტად, ბუნებრივი გრაფიტის მსოფლიოში დადასტურებული მარაგი დაახლოებით 2 მილიარდ ტონაში.
ხელოვნური გრაფიტი მიიღება ნახშირბადის შემცველი მასალების დაშლისა და თერმული დამუშავებით ნორმალური წნევის ქვეშ.ეს ტრანსფორმაცია მოითხოვს საკმარისად მაღალ ტემპერატურას და ენერგიას, როგორც მამოძრავებელ ძალას, და მოუწესრიგებელი სტრუქტურა გარდაიქმნება მოწესრიგებულ გრაფიტის კრისტალურ სტრუქტურად.
გრაფიტიზაცია ნახშირბადის მასალის ფართო გაგებით არის 2000 ℃ მაღალი ტემპერატურის თერმული დამუშავების ნახშირბადის ატომების გადაწყობის გზით, თუმცა ზოგიერთი ნახშირბადის მასალა 3000 ℃ მაღალ ტემპერატურაზე გრაფიტიზაციით, ამ ტიპის ნახშირბადის მასალა ცნობილი იყო, როგორც "მყარი ნახშირი". ადვილად გრაფიტირებული ნახშირბადის მასალები, ტრადიციული გრაფიტიზაციის მეთოდი მოიცავს მაღალი ტემპერატურის და მაღალი წნევის მეთოდს, კატალიზურ გრაფიტიზაციას, ქიმიური ორთქლის დეპონირების მეთოდს და ა.შ.
გრაფიტიზაცია არის ნახშირბადოვანი მასალების მაღალი დამატებითი ღირებულების გამოყენების ეფექტური საშუალება.მეცნიერთა მიერ ვრცელი და სიღრმისეული კვლევის შემდეგ, ის ძირითადად უკვე მომწიფებულია.თუმცა, ზოგიერთი არახელსაყრელი ფაქტორი ზღუდავს ტრადიციული გრაფიტიზაციის გამოყენებას ინდუსტრიაში, ამიტომ გარდაუვალი ტენდენციაა გრაფიტიზაციის ახალი მეთოდების შესწავლა.
გამდნარი მარილის ელექტროლიზის მეთოდი მე-19 საუკუნიდან საუკუნეზე მეტი იყო განვითარების, მისი ძირითადი თეორია და ახალი მეთოდები მუდმივად ინოვაცია და განვითარებაა, ახლა აღარ შემოიფარგლება ტრადიციული მეტალურგიული მრეწველობის, 21-ე საუკუნის დასაწყისში ლითონი გამდნარი მარილის სისტემა მყარი ოქსიდის ელექტროლიტური შემცირების მომზადება ელემენტარული ლითონები გახდა აქცენტი უფრო აქტიური,
ბოლო დროს დიდი ყურადღება მიიპყრო გრაფიტის მასალების მომზადების ახალმა მეთოდმა გამდნარი მარილის ელექტროლიზით.
კათოდური პოლარიზაციისა და ელექტროდეპოზიციის საშუალებით ნახშირბადის ნედლეულის ორი განსხვავებული ფორმა გარდაიქმნება ნანოგრაფიტის მასალებად მაღალი დამატებული ღირებულებით.გრაფიტიზაციის ტრადიციულ ტექნოლოგიასთან შედარებით, გრაფიტიზაციის ახალ მეთოდს აქვს დაბალი გრაფიტიზაციის ტემპერატურისა და კონტროლირებადი მორფოლოგიის უპირატესობები.
ეს ნაშრომი მიმოიხილავს გრაფიტიზაციის პროგრესს ელექტროქიმიური მეთოდით, წარმოგიდგენთ ამ ახალ ტექნოლოგიას, აანალიზებს მის უპირატესობებსა და ნაკლოვანებებს და პერსპექტიულია მისი განვითარების ტენდენციები.
პირველი, გამდნარი მარილის ელექტროლიტური კათოდის პოლარიზაციის მეთოდი
1.1 ნედლეული
ამჟამად, ხელოვნური გრაფიტის მთავარი ნედლეული არის ნემსის კოქსი და მაღალი გრაფიტიზაციის ხარისხის პიტნის კოქსი, კერძოდ, ნავთობის ნარჩენებით და ქვანახშირის ტარით, როგორც ნედლეულით მაღალი ხარისხის ნახშირბადის მასალების წარმოებისთვის, დაბალი ფორიანობით, დაბალი გოგირდით, დაბალი ნაცარით. გრაფიტიზაციის შინაარსი და უპირატესობები, გრაფიტში მომზადების შემდეგ აქვს კარგი წინააღმდეგობა ზემოქმედების მიმართ, მაღალი მექანიკური სიმტკიცე, დაბალი წინაღობა,
თუმცა, ნავთობის შეზღუდულმა მარაგმა და ნავთობის ცვალებადმა ფასებმა შეზღუდა მისი განვითარება, ამიტომ ახალი ნედლეულის მოძიება გადაუდებელ პრობლემად იქცა.
გრაფიტიზაციის ტრადიციულ მეთოდებს აქვს შეზღუდვები და გრაფიტიზაციის სხვადასხვა მეთოდებში გამოიყენება სხვადასხვა ნედლეული.არაგრაფიტიზებული ნახშირბადისთვის, ტრადიციულ მეთოდებს ძნელად შეუძლია მისი გრაფიტირება, ხოლო გამდნარი მარილის ელექტროლიზის ელექტროქიმიური ფორმულა არღვევს ნედლეულის შეზღუდვას და შესაფერისია თითქმის ყველა ტრადიციული ნახშირბადის მასალისთვის.
ტრადიციული ნახშირბადის მასალებია ნახშირბადის შავი, გააქტიურებული ნახშირბადი, ნახშირი და ა.შ., რომელთა შორის ნახშირი ყველაზე პერსპექტიულია.ნახშირზე დაფუძნებული მელანი იღებს ნახშირს, როგორც წინამორბედს და მზადდება გრაფიტის პროდუქტად მაღალ ტემპერატურაზე წინასწარი დამუშავების შემდეგ.
ცოტა ხნის წინ, ეს ნაშრომი გვთავაზობს ახალ ელექტროქიმიურ მეთოდებს, როგორიცაა Peng, მდნარი მარილის ელექტროლიზით, ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ნახშირბადის გრაფიტირება გრაფიტის მაღალ კრისტალურობაში გადაიზარდოს. ლითიუმის ბატარეისთვის გამოყენებისას კათოდმა აჩვენა შესანიშნავი ელექტროქიმიური მოქმედება, ვიდრე ბუნებრივი გრაფიტი.
ჟუ და სხვ.ჩაასხით დამუშავებული დაბალი ხარისხის ნახშირი CaCl2 გამდნარი მარილის სისტემაში ელექტროლიზისთვის 950 ℃ და წარმატებით გარდაქმნა დაბალი ხარისხის ქვანახშირი მაღალი კრისტალურობის გრაფიტად, რომელიც აჩვენა კარგი სიჩქარის შესრულება და ხანგრძლივი ციკლის სიცოცხლე ლითიუმ-იონური ბატარეის ანოდად გამოყენებისას. .
ექსპერიმენტმა აჩვენა, რომ შესაძლებელია სხვადასხვა ტიპის ტრადიციული ნახშირბადის მასალების გრაფიტად გადაქცევა გამდნარი მარილის ელექტროლიზის საშუალებით, რაც ახალ გზას უხსნის სამომავლო სინთეზურ გრაფიტს.
1.2 მექანიზმი
გამდნარი მარილის ელექტროლიზის მეთოდი კათოდად იყენებს ნახშირბადის მასალას და გარდაქმნის მას მაღალი კრისტალურობის მქონე გრაფიტად კათოდური პოლარიზაციის საშუალებით.ამჟამად არსებული ლიტერატურა აღნიშნავს ჟანგბადის მოცილებას და ნახშირბადის ატომების შორ მანძილზე გადაწყობას კათოდური პოლარიზაციის პოტენციური კონვერტაციის პროცესში.
ნახშირბადის მასალებში ჟანგბადის არსებობა გარკვეულწილად შეაფერხებს გრაფიტიზაციას.ტრადიციული გრაფიტიზაციის პროცესში ჟანგბადი ნელა მოიხსნება, როდესაც ტემპერატურა 1600K-ზე მაღალია.თუმცა, უკიდურესად მოსახერხებელია დეოქსიდიზაცია კათოდური პოლარიზაციის გზით.
პენგმა და ა.შ. ექსპერიმენტებში პირველად წამოაყენეს გამდნარი მარილის ელექტროლიზის კათოდური პოლარიზაციის პოტენციალის მექანიზმი, კერძოდ, გრაფიტიზაცია ყველაზე მეტად დასაწყებად უნდა განთავსდეს მყარი ნახშირბადის მიკროსფეროებში/ელექტროლიტის ინტერფეისში, პირველი ნახშირბადის მიკროსფერო ჩამოყალიბებულია ძირითადი იგივე დიამეტრის გარშემო. გრაფიტის გარსი და შემდეგ არასოდეს სტაბილური უწყლო ნახშირბადის ატომები გავრცელდება უფრო მდგრად გარე გრაფიტის ფანტელზე, სანამ სრულად არ გაფორმდება,
გრაფიტიზაციის პროცესს თან ახლავს ჟანგბადის მოცილება, რაც ექსპერიმენტებითაც დასტურდება.
ჯინი და სხვ.ეს თვალსაზრისიც ექსპერიმენტებით დაამტკიცა.გლუკოზის კარბონიზაციის შემდეგ ჩატარდა გრაფიტიზაცია (17% ჟანგბადის შემცველობა).გრაფიტიზაციის შემდეგ, თავდაპირველი მყარი ნახშირბადის სფეროები (ნახ. 1a და 1c) ქმნიდნენ ფოროვან გარსს, რომელიც შედგებოდა გრაფიტის ნანოფურცლებისაგან (ნახ. 1b და 1d).
ნახშირბადის ბოჭკოების ელექტროლიზით (16% ჟანგბადი), ნახშირბადის ბოჭკოები შეიძლება გარდაიქმნას გრაფიტის მილებში გრაფიტიზაციის შემდეგ, ლიტერატურაში სპეკულირებული კონვერტაციის მექანიზმის მიხედვით.
სჯეროდა, რომ შორ მანძილზე მოძრაობა ნახშირბადის ატომების კათოდური პოლარიზაციის ქვეშაა, მაღალი კრისტალური გრაფიტი და ამორფული ნახშირბადის გადაწყობა უნდა დამუშავდეს, სინთეზური გრაფიტის უნიკალური ფურცლების ფორმის ნანოსტრუქტურები, რომლებიც სარგებლობენ ჟანგბადის ატომებით, მაგრამ კონკრეტული, თუ როგორ უნდა მოახდინოთ ზემოქმედება გრაფიტის ნანომეტრის სტრუქტურაზე, უცნობია. როგორიცაა ჟანგბადი ნახშირბადის ჩონჩხიდან კათოდური რეაქციის შემდეგ და ა.შ.,
ამჟამად მექანიზმის კვლევა ჯერ კიდევ საწყის ეტაპზეა და საჭიროა შემდგომი კვლევა.
1.3 სინთეზური გრაფიტის მორფოლოგიური დახასიათება
SEM გამოიყენება გრაფიტის მიკროსკოპული ზედაპირის მორფოლოგიის დასაკვირვებლად, TEM გამოიყენება 0,2 μm-ზე ნაკლები სტრუქტურული მორფოლოგიის დასაკვირვებლად, XRD და რამანის სპექტროსკოპია არის ყველაზე ხშირად გამოყენებული საშუალება გრაფიტის მიკროსტრუქტურის დასახასიათებლად, XRD გამოიყენება კრისტალის დასახასიათებლად. გრაფიტის ინფორმაცია და რამანის სპექტროსკოპია გამოიყენება გრაფიტის დეფექტების და რიგის ხარისხის დასახასიათებლად.
მდნარი მარილის ელექტროლიზის კათოდური პოლარიზაციის შედეგად მომზადებულ გრაფიტში ბევრი ფორებია.სხვადასხვა ნედლეულისთვის, როგორიცაა ნახშირბადის შავი ელექტროლიზი, მიიღება ფურცლების მსგავსი ფოროვანი ნანოსტრუქტურები.XRD და რამანის სპექტრის ანალიზი ტარდება ნახშირბადის შავზე ელექტროლიზის შემდეგ.
827 ℃ ტემპერატურაზე, 1 სთ 2.6 ვ ძაბვით დამუშავების შემდეგ, ნახშირბადის შავი რამანის სპექტრული გამოსახულება თითქმის იგივეა, რაც კომერციული გრაფიტის.მას შემდეგ, რაც ნახშირბადის შავი დამუშავებულია სხვადასხვა ტემპერატურით, იზომება მკვეთრი გრაფიტის დამახასიათებელი პიკი (002).დიფრაქციული პიკი (002) წარმოადგენს არომატული ნახშირბადის ფენის ორიენტაციის ხარისხს გრაფიტში.
რაც უფრო მკვეთრია ნახშირბადის ფენა, მით უფრო ორიენტირებულია იგი.
ჟუმ გამოიყენა გაწმენდილი ქვედა ნახშირი კათოდად ექსპერიმენტში და გრაფიტიზებული პროდუქტის მიკროსტრუქტურა გარდაიქმნა მარცვლოვანიდან დიდ გრაფიტის სტრუქტურაში და მჭიდრო გრაფიტის ფენა ასევე დაფიქსირდა მაღალი სიჩქარის გადაცემის ელექტრონული მიკროსკოპის ქვეშ.
რამანის სპექტრებში, ექსპერიმენტული პირობების ცვლილებასთან ერთად, ID/Ig მნიშვნელობაც შეიცვალა.როდესაც ელექტროლიტური ტემპერატურა იყო 950 ℃, ელექტროლიტური დრო იყო 6 სთ, ხოლო ელექტროლიტური ძაბვა იყო 2.6 ვ, ყველაზე დაბალი ID/Ig მნიშვნელობა იყო 0.3, ხოლო D პიკი გაცილებით დაბალი იყო ვიდრე G პიკი.ამავდროულად, 2D მწვერვალის გამოჩენა ასევე წარმოადგენდა უაღრესად მოწესრიგებული გრაფიტის სტრუქტურის ფორმირებას.
მკვეთრი (002) დიფრაქციული პიკი XRD გამოსახულებაში ასევე ადასტურებს ქვედა ნახშირის წარმატებულ გარდაქმნას გრაფიტად მაღალი კრისტალურად.
გრაფიტიზაციის პროცესში ტემპერატურისა და ძაბვის მატება შეასრულებს ხელშემწყობ როლს, მაგრამ ძალიან მაღალი ძაბვა შეამცირებს გრაფიტის მოსავლიანობას და ძალიან მაღალი ტემპერატურა ან გრაფიტიზაციის ძალიან გრძელი დრო გამოიწვევს რესურსების დაკარგვას, ასე რომ, სხვადასხვა ნახშირბადის მასალებისთვის. , განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ყველაზე შესაფერისი ელექტროლიტური პირობების შესწავლა, ასევე აქცენტი და სირთულე.
ამ ფურცლისმაგვარ ნანოსტრუქტურას აქვს შესანიშნავი ელექტროქიმიური თვისებები.ფორების დიდი რაოდენობა საშუალებას იძლევა იონების სწრაფად ჩასმა/ჩაღრმავება, რაც უზრუნველყოფს მაღალი ხარისხის კათოდური მასალების ბატარეებს და ა.შ. ამიტომ ელექტროქიმიური მეთოდის გრაფიტიზაცია არის ძალიან პოტენციური გრაფიტიზაციის მეთოდი.
გამდნარი მარილის ელექტროდეპოზიციის მეთოდი
2.1 ნახშირორჟანგის ელექტროდეპოზიცია
როგორც ყველაზე მნიშვნელოვანი სათბურის გაზი, CO2 ასევე არის არატოქსიკური, უვნებელი, იაფი და ადვილად ხელმისაწვდომი განახლებადი რესურსი.თუმცა, ნახშირბადი CO2-ში არის უმაღლეს ჟანგვის მდგომარეობაში, ამიტომ CO2-ს აქვს მაღალი თერმოდინამიკური სტაბილურობა, რაც ართულებს ხელახლა გამოყენებას.
CO2-ის ელექტროდეპოზიციის შესახებ ადრეული კვლევები 1960-იან წლებშია.ინგრამი და სხვ.წარმატებით მომზადდა ნახშირბადი ოქროს ელექტროდზე Li2CO3-Na2CO3-K2CO3 გამდნარი მარილის სისტემაში.
ვან და სხვ.აღნიშნა, რომ სხვადასხვა შემცირების პოტენციალით მიღებულ ნახშირბადის ფხვნილებს განსხვავებული სტრუქტურა ჰქონდათ, მათ შორის გრაფიტი, ამორფული ნახშირბადი და ნანობოჭკოები.
მდნარი მარილის საშუალებით CO2-ის დასაჭერად და ნახშირბადის მასალის მომზადების მეთოდით, კვლევის ხანგრძლივი პერიოდის შემდეგ მეცნიერებმა ყურადღება გაამახვილეს ნახშირბადის დეპონირების ფორმირების მექანიზმზე და ელექტროლიზის პირობების ეფექტზე საბოლოო პროდუქტზე, რომელიც მოიცავს ელექტროლიტურ ტემპერატურას, ელექტროლიტურ ძაბვას და შემადგენლობას. მდნარი მარილი და ელექტროდები და ა.შ., გრაფიტის მასალების მაღალი ეფექტურობის მომზადება CO2-ის ელექტროდეპოზიციისთვის მყარი საფუძველი ჩაუყარა.
ელექტროლიტის შეცვლით და CaCl2-ზე დაფუძნებული მდნარი მარილის სისტემის გამოყენებით CO2-ის დაჭერის უფრო მაღალი ეფექტურობით, Hu et al.წარმატებით მოამზადა გრაფენი უფრო მაღალი გრაფიტიზაციის ხარისხით და ნახშირბადის ნანომილებით და სხვა ნანოგრაფიტის სტრუქტურებით ელექტროლიტური პირობების შესწავლით, როგორიცაა ელექტროლიზის ტემპერატურა, ელექტროდის შემადგენლობა და გამდნარი მარილის შემადგენლობა.
კარბონატულ სისტემასთან შედარებით, CaCl2-ს აქვს უპირატესობები იაფი და ადვილად მოსაპოვებელი, მაღალი გამტარობა, წყალში ადვილად ხსნადი და ჟანგბადის იონების უფრო მაღალი ხსნადობა, რაც უზრუნველყოფს თეორიულ პირობებს CO2-ის მაღალი დამატებული ღირებულების გრაფიტის პროდუქტად გადაქცევისთვის.
2.2 ტრანსფორმაციის მექანიზმი
ნახშირბადის მაღალი დამატებული ღირებულების მასალების მომზადება გამდნარი მარილიდან CO2-ის ელექტროდეპოზიციით ძირითადად მოიცავს CO2-ის დაჭერას და ირიბ შემცირებას.CO2-ის დაჭერა სრულდება თავისუფალი O2-ით მდნარ მარილში, როგორც ნაჩვენებია განტოლებაში (1):
CO2+O2-→CO3 2- (1)
ამჟამად შემოთავაზებულია სამი არაპირდაპირი შემცირების რეაქციის მექანიზმი: ერთსაფეხურიანი რეაქცია, ორსაფეხურიანი რეაქცია და ლითონის შემცირების რეაქციის მექანიზმი.
ერთსაფეხურიანი რეაქციის მექანიზმი პირველად შემოგვთავაზა ინგრამმა, როგორც ნაჩვენებია განტოლებაში (2):
CO3 2-+ 4E – →C+3O2- (2)
ორსაფეხურიანი რეაქციის მექანიზმი შემოგვთავაზა ბორუკამ და სხვებმა, როგორც ნაჩვენებია განტოლებაში (3-4):
CO3 2-+ 2E – →CO2 2-+O2- (3)
CO2 2-+ 2E – →C+2O2- (4)
ლითონის შემცირების რეაქციის მექანიზმი შემოგვთავაზეს Deanhardt et al.მათ სჯეროდათ, რომ ლითონის იონები ჯერ იშლებოდა ლითონად კათოდში, შემდეგ კი ლითონი შემცირდა კარბონატულ იონებამდე, როგორც ნაჩვენებია განტოლებაში (5~6):
M- + E – →M (5)
4 m + M2CO3 – > C + 3 m2o (6)
დღეისათვის, ერთსაფეხურიანი რეაქციის მექანიზმი ზოგადად მიღებულია არსებულ ლიტერატურაში.
იინი და სხვ.შეისწავლა Li-Na-K კარბონატული სისტემა ნიკელის, როგორც კათოდის, კალის დიოქსიდის, როგორც ანოდის და ვერცხლის მავთულის, როგორც საცნობარო ელექტროდის, და მიიღო ციკლური ვოლტამეტრიის ტესტის ფიგურა ნახაზზე 2 (სკანირების სიჩქარე 100 მვ/წმ) ნიკელის კათოდზე და აღმოაჩინა რომ ნეგატიურ სკანირებაში იყო მხოლოდ ერთი შემცირების პიკი (-2.0 ვ).
აქედან გამომდინარე, შეიძლება დავასკვნათ, რომ კარბონატის შემცირების დროს მოხდა მხოლოდ ერთი რეაქცია.
გაო და სხვ.მიიღეს იგივე ციკლური ვოლტამეტრია იმავე კარბონატულ სისტემაში.
გე და სხვ.გამოიყენა ინერტული ანოდი და ვოლფრამის კათოდი CO2-ის დასაჭერად LiCl-Li2CO3 სისტემაში და მიიღო მსგავსი გამოსახულებები და უარყოფითი სკანირებისას გამოჩნდა ნახშირბადის დეპონირების მხოლოდ შემცირების პიკი.
ტუტე ლითონის გამდნარი მარილის სისტემაში, ტუტე ლითონები და CO წარმოიქმნება, ხოლო ნახშირბადი დეპონირდება კათოდის მიერ.თუმცა, იმის გამო, რომ ნახშირბადის დეპონირების რეაქციის თერმოდინამიკური პირობები უფრო დაბალია დაბალ ტემპერატურაზე, ექსპერიმენტში შეიძლება გამოვლინდეს მხოლოდ კარბონატის ნახშირბადის შემცირება.
2.3 CO2 დაჭერა მდნარი მარილით გრაფიტის პროდუქტების მოსამზადებლად
მაღალი დამატებული ღირებულების მქონე გრაფიტის ნანომასალები, როგორიცაა გრაფენი და ნახშირბადის ნანომილები, შეიძლება მომზადდეს გამდნარი მარილიდან CO2-ის ელექტროდეპოზიციით ექსპერიმენტული პირობების კონტროლით.ჰუ და სხვ.გამოიყენებოდა უჟანგავი ფოლადი კათოდად CaCl2-NaCl-CaO გამდნარი მარილის სისტემაში და ელექტროლიზდება 4 საათის განმავლობაში 2.6V მუდმივი ძაბვის პირობებში სხვადასხვა ტემპერატურაზე.
რკინის კატალიზისა და გრაფიტის ფენებს შორის ნახშირორჟანგის ფეთქებადი ეფექტის წყალობით, გრაფენი აღმოაჩინეს კათოდის ზედაპირზე.გრაფენის მომზადების პროცესი ნაჩვენებია ნახ. 3-ში.
Სურათი
მოგვიანებით კვლევებმა დაამატა Li2SO4 CaCl2-NaClCaO გამდნარი მარილის სისტემის საფუძველზე, ელექტროლიზის ტემპერატურა იყო 625 ℃, ელექტროლიზის 4 საათის შემდეგ, ამავე დროს ნახშირბადის კათოდური დეპონირებისას აღმოაჩინეს გრაფინი და ნახშირბადის ნანომილები, კვლევამ დაადგინა, რომ Li+ და SO4 2 - დადებითი ეფექტის მოტანა გრაფიტიზაციაზე.
გოგირდი ასევე წარმატებით ინტეგრირდება ნახშირბადის სხეულში და ულტრა თხელი გრაფიტის ფურცლები და ძაფისებრი ნახშირბადის მიღება შესაძლებელია ელექტროლიტური პირობების კონტროლით.
მასალა, როგორიცაა მაღალი და დაბალი ელექტროლიტური ტემპერატურა გრაფენის ფორმირებისთვის, კრიტიკულია, როდესაც 800 ℃-ზე მაღალი ტემპერატურა ნახშირბადის ნაცვლად უფრო ადვილად წარმოქმნის CO-ს, თითქმის არ არის ნახშირბადის დეპონირება 950 ℃-ზე მაღალი, ამიტომ ტემპერატურის კონტროლი ძალზე მნიშვნელოვანია. გრაფენისა და ნახშირბადის ნანომილების წარმოებისთვის და ნახშირბადის დეპონირების რეაქციის CO რეაქციის სინერგიის საჭიროების აღსადგენად, რათა უზრუნველყოს კათოდი სტაბილური გრაფენის წარმოქმნას.
ეს სამუშაოები იძლევა ნანოგრაფიტის პროდუქტების CO2-ით მომზადების ახალ მეთოდს, რომელსაც დიდი მნიშვნელობა აქვს სათბურის აირების გადაწყვეტისა და გრაფენის მომზადებისთვის.
3. რეზიუმე და მსოფლმხედველობა
ახალი ენერგეტიკული ინდუსტრიის სწრაფი განვითარებით, ბუნებრივი გრაფიტი ვერ აკმაყოფილებდა მიმდინარე მოთხოვნას და ხელოვნურ გრაფიტს აქვს უკეთესი ფიზიკური და ქიმიური თვისებები, ვიდრე ბუნებრივი გრაფიტი, ამიტომ იაფი, ეფექტური და ეკოლოგიურად სუფთა გრაფიტიზაცია გრძელვადიანი მიზანია.
ელექტროქიმიური მეთოდები გრაფიტიზაცია მყარ და აირისებრ ნედლეულში კათოდური პოლარიზაციისა და ელექტროქიმიური დეპონირების მეთოდით წარმატებით განხორციელდა მაღალი დამატებული ღირებულების მქონე გრაფიტის მასალებისგან, გრაფიტიზაციის ტრადიციულ მეთოდთან შედარებით, ელექტროქიმიური მეთოდი უფრო მაღალი ეფექტურობით, დაბალი ენერგიის მოხმარებით. მწვანე გარემოს დაცვა, მცირე შეზღუდული შერჩევითი მასალებით, ამავე დროს, სხვადასხვა ელექტროლიზის პირობების მიხედვით შეიძლება მომზადდეს გრაფიტის სტრუქტურის სხვადასხვა მორფოლოგიაში,
ის უზრუნველყოფს ეფექტურ გზას ყველა სახის ამორფული ნახშირბადისა და სათბურის გაზების გადაქცევისთვის ღირებულ ნანოსტრუქტურულ გრაფიტის მასალებად და აქვს კარგი გამოყენების პერსპექტივა.
ამჟამად ეს ტექნოლოგია საწყის ეტაპზეა.ელექტროქიმიური მეთოდით გრაფიტიზაციის შესახებ რამდენიმე კვლევაა და ჯერ კიდევ ბევრი ამოუცნობი პროცესია.ამიტომ აუცილებელია ნედლეულიდან დავიწყოთ და ყოვლისმომცველი და სისტემატური კვლევა ჩატარდეს სხვადასხვა ამორფულ ნახშირბადზე და ამავდროულად შევისწავლოთ გრაფიტის გარდაქმნის თერმოდინამიკა და დინამიკა უფრო ღრმა დონეზე.
მათ აქვთ შორსმიმავალი მნიშვნელობა გრაფიტის ინდუსტრიის მომავალი განვითარებისთვის.
გამოქვეყნების დრო: მაისი-10-2021