ग्रेफीन जैसी कार्बन फिल्में बहुत हल्की लेकिन बहुत मजबूत सामग्री होती हैं, जिनमें उत्कृष्ट अनुप्रयोग क्षमता होती है, लेकिन इनका निर्माण कठिन हो सकता है, आमतौर पर इसके लिए बहुत अधिक मानव शक्ति और समय लेने वाली रणनीतियों की आवश्यकता होती है, और ये विधियां महंगी और पर्यावरण के अनुकूल नहीं होती हैं।
बड़ी मात्रा में ग्राफीन के उत्पादन के साथ, वर्तमान निष्कर्षण विधियों को लागू करने में आने वाली कठिनाइयों को दूर करने के लिए, इज़राइल में नेगेव के बेन गुरियन विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने एक "ग्रीन" ग्राफीन निष्कर्षण विधि विकसित की है जिसे प्रकाशिकी, इलेक्ट्रॉनिक्स, पारिस्थितिकी और जैव प्रौद्योगिकी सहित कई क्षेत्रों में लागू किया जा सकता है।
शोधकर्ताओं ने प्राकृतिक खनिज स्ट्रियोलाइट से ग्राफीन निकालने के लिए यांत्रिक फैलाव का उपयोग किया। उन्होंने पाया कि खनिज हाइपोफिलाइट औद्योगिक पैमाने पर ग्राफीन और ग्राफीन जैसे पदार्थों के उत्पादन में अच्छी संभावनाएँ प्रदर्शित करता है।
हाइपोम्फिबोल में कार्बन की मात्रा अलग-अलग हो सकती है। कार्बन की मात्रा के अनुसार, हाइपोम्फिबोल की अलग-अलग अनुप्रयोग क्षमताएँ हो सकती हैं। कुछ प्रकारों का उपयोग उनके उत्प्रेरक गुणों के लिए किया जा सकता है, जबकि अन्य प्रकारों में जीवाणुनाशक गुण होते हैं।
हाइपोपाइरोक्सीन की संरचनात्मक विशेषताएं ऑक्सीकरण-अपचयन प्रक्रिया में इसके अनुप्रयोग को निर्धारित करती हैं, और इसका उपयोग ब्लास्ट फर्नेस उत्पादन और कास्ट (उच्च सिलिकॉन) कास्ट आयरन के फेरोएलॉय उत्पादन के लिए भी किया जा सकता है।
अपने भौतिक और यांत्रिक गुणों, स्थूल घनत्व, अच्छी मजबूती और घिसाव प्रतिरोधकता के कारण, हाइपोफिलाइट में विभिन्न प्रकार के कार्बनिक पदार्थों को सोखने की क्षमता भी होती है, इसलिए इसका उपयोग वास्तव में एक फिल्टर सामग्री के रूप में किया जा सकता है। इसने जल स्रोतों को दूषित करने वाले मुक्त मूलक कणों को नष्ट करने की क्षमता भी प्रदर्शित की है।
हाइपोपाइरोक्सीन बैक्टीरिया, बीजाणुओं, साधारण सूक्ष्मजीवों और नीले-हरे शैवाल से पानी को कीटाणुरहित और शुद्ध करने की क्षमता प्रदर्शित करता है। अपने उच्च उत्प्रेरक और अपचायक गुणों के कारण, मैग्नीशिया का उपयोग अक्सर अपशिष्ट जल उपचार के लिए एक अधिशोषक के रूप में किया जाता है।
(क) परिक्षिप्त हाइपोफिलाइट नमूने की X13500 आवर्धन और (ख) X35000 आवर्धन TEM छवि। (ग) उपचारित हाइपोफिलाइट का रमन स्पेक्ट्रम और (घ) हाइपोफिलाइट स्पेक्ट्रम में कार्बन रेखा का XPS स्पेक्ट्रम
ग्राफीन निष्कर्षण
ग्रैफीन निष्कर्षण हेतु चट्टानों को तैयार करने के लिए, दोनों ने नमूनों में भारी धातु की अशुद्धियों और सरंध्रता की जाँच के लिए एक स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (SEM) का उपयोग किया। उन्होंने हाइपोम्फिबोल में सामान्य संरचनात्मक संरचना और अन्य खनिजों की उपस्थिति की जाँच के लिए अन्य प्रयोगशाला विधियों का भी प्रयोग किया।
नमूना विश्लेषण और तैयारी पूरी होने के बाद, शोधकर्ता डिजिटल अल्ट्रासोनिक क्लीनर का उपयोग करके करेलिया से नमूने को यांत्रिक रूप से संसाधित करने के बाद डायोराइट से ग्राफीन निकालने में सक्षम हुए।
चूंकि इस विधि का उपयोग करके बड़ी संख्या में नमूनों को संसाधित किया जा सकता है, इसलिए द्वितीयक संदूषण का कोई खतरा नहीं है, और बाद में नमूना प्रसंस्करण विधियों की आवश्यकता नहीं है।
चूँकि ग्राफीन के असाधारण गुण व्यापक वैज्ञानिक अनुसंधान समुदाय में व्यापक रूप से ज्ञात हैं, इसलिए इसके उत्पादन और संश्लेषण के कई तरीके विकसित किए गए हैं। हालाँकि, इनमें से कई विधियाँ या तो बहु-चरणीय प्रक्रियाएँ हैं या इनमें रसायनों और प्रबल ऑक्सीकरण एवं अपचायक कारकों के उपयोग की आवश्यकता होती है।
हालाँकि ग्रैफीन और अन्य कार्बन फिल्मों ने व्यापक अनुप्रयोग क्षमता दिखाई है और अपेक्षाकृत अनुसंधान एवं विकास में सफलता प्राप्त की है, फिर भी इन सामग्रियों का उपयोग करने वाली प्रक्रियाएँ अभी भी विकास के अधीन हैं। चुनौती का एक हिस्सा ग्रैफीन निष्कर्षण को लागत-प्रभावी बनाना है, जिसका अर्थ है कि सही फैलाव तकनीक खोजना महत्वपूर्ण है।
यह फैलाव या संश्लेषण विधि श्रमसाध्य और पर्यावरण के लिए प्रतिकूल है, और इन प्रौद्योगिकियों की ताकत उत्पादित ग्राफीन में दोष भी पैदा कर सकती है, जिससे ग्राफीन की अपेक्षित उत्कृष्ट गुणवत्ता कम हो जाती है।
ग्राफीन संश्लेषण में अल्ट्रासोनिक क्लीनर के प्रयोग से बहु-चरणीय और रासायनिक विधियों से जुड़े जोखिम और लागत समाप्त हो जाती है। प्राकृतिक खनिज हाइपोफिलाइट पर इस विधि के प्रयोग से ग्राफीन उत्पादन का एक नया, पर्यावरण-अनुकूल तरीका सामने आया है।
पोस्ट करने का समय: 04 नवंबर 2021
