بازیابی نقره از ضایعات PV از طریق گرافن سبز

محققان دانشگاه جیمز کوک فرآیندی را برای سنتز گرافن از روغن پوست نارنگی ابداع کرده‌اند که سپس از آن برای بازیابی نقره از مواد ضایعات PV استفاده کردند. برای نشان دادن کیفیت نقره بازیافت شده و گرافن سنتز شده، آنها یک حسگر دوپامین ساختند که ظاهراً عملکرد بهتری از دستگاه های مرجع داشت.

تیمی از دانشگاه جیمز کوک استرالیا "آزاد ایستاده" را ترکیب کردند گرافن استفاده از روغن پوست نارنگی غیر سمی و تجدیدپذیر که طبق گزارش ها می تواند برای بازیابی نقره از دستگاه های PV آلی پایان عمر استفاده شود.

نه تنها منجر به تولید گرافن با کیفیت بالا شد، بلکه توانایی قابل توجهی در بازیابی انتخابی نقره از ضایعات فتوولتائیک نیز نشان داد. موهان ژاکوب، نویسنده گزارشگر، گفت: یکی از شگفت‌انگیزترین یافته‌ها این بود که گرافن چقدر انتخابی استثنایی در هدف قرار دادن نقره بود. مجله pv.

سپس کیفیت مواد بازیافتی و سنتز شده در یک دستگاه حسگر دوپامین SPE تقویت‌شده با نقره نشان داده شد که از دو حسگر دوپامین مرجع ساخته‌شده بدون کامپوزیت گرافن نقره عملکرد بهتری داشت.

سنتز گرافن

این تیم تحقیق را با سنتز گرافن "با استفاده از پلاسمای مایکروویو پایین دست" در شرایط جوی آغاز کرد. اجزای اصلی این سیستم شامل یک ژنراتور مایکروویو 2.45 گیگاهرتز، یک شبکه تطبیق، یک سیستم خنک کننده و یک محفظه واکنش است.

تجزیه و تحلیل طیف رامان از گرافن "یک پیک دو بعدی مشخصه" را در توان مایکروویو بین 2 وات تا 200 وات نشان داد. تیم تیم گفت: "تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری فاصله بینابینی 1000 را نشان داد که با مقدار پراش پرتو ایکس محاسبه شده از طریق قانون براگ مطابقت دارد."

بازیابی نقره از PV

سپس این تیم نقره را از دستگاه های PV آلی از طریق شستشو در محلول اسید نیتریک بازیابی کردند. پوشش PV حاوی اکسید قلع ایندیم (ITO)، اکسید روی (ZnO)، اکسید مولیبدن (MoO3) و نقره (Ag) بود.

پس از تکمیل لیچینگ، محلول خنک شد و به عنوان محلول ذخیره برای ایجاد SPE با پوشش گرافن استفاده شد. پس از 10 دقیقه رسوب الکتریکی، غلظت نقره اندکی به 1.69 ppm کاهش یافت. این کاهش نشان می دهد که برخی از یون های نقره در طول فرآیند الکتروشیمیایی کاهش یافته و بر روی سطح الکترود رسوب می کنند. پس از 20 دقیقه رسوب الکتریکی، غلظت یون Ag بیشتر به 1.62 ppm کاهش یافت که نشان دهنده کاهش مداوم غلظت یون Ag است.

این نتایج نشان می‌دهد که مدت زمان طولانی‌تر رسوب الکتریکی ممکن است منجر به کاهش بیشتر غلظت نقره شود. رسوب Ag با تشخیص ولتامتری حلقوی تایید شد.

علیرغم وجود ترکیبات مختلف دیگر در محلول ضایعات PV، گرافن توانایی فوق‌العاده‌ای برای جداسازی و بازیابی نقره با دقت بالا از خود نشان داد. موهان گفت: این مزیت دوگانه تولید گرافن ارزشمند در حالی که به طور انتخابی نقره را از یک مخلوط پیچیده بازیابی می‌کند، یک نتیجه هیجان‌انگیز و تا حدودی غیرمنتظره بود.

این تیم اظهار داشت که این مطالعه "اثربخشی قابل توجه" گرافن را در بازیابی فلزات ارزشمند مانند نقره از زباله های الکترونیکی برجسته می کند.

ما تصمیم گرفتیم که مواد PV زباله را نشان دهیم زیرا زباله های فتوولتائیک به دلیل پذیرش فزاینده انرژی خورشیدی یک نگرانی در حال رشد است. دفع پانل های PV که حاوی فلزات ارزشمندی مانند نقره هستند، چالش های زیست محیطی و اقتصادی را به همراه دارد. ژاکوب گفت: با تمرکز بر زباله های PV، هدف ما ایجاد راه حلی پایدار است که نیاز فوری به روش های بازیافت موثر را در عین بازیابی منابع ارزشمند برطرف می کند.

نمایش حسگر دوپامین

برای نشان دادن کیفیت مواد کامپوزیت در یک کاربرد واقعی، تیم یک آشکارساز الکترود گرافن نقره (SPE/graphene-Ag) ساخت و آن را با یک آشکارساز SPE برهنه و یک آشکارساز گرافن/SPE مقایسه کرد. نتایج آزمایش نشان داد که الکترود SPE/graphene-Ag "بهبود قابل توجهی در جریان اوج" را در مقایسه با دو نمونه دیگر نشان داد.

کاربردهای دیگری از کامپوزیت‌های گرافن-نقره توسط محققان پیشنهاد شد، مانند پوشش‌های مقاوم در برابر خوردگی، جوهرهای رسانا برای استفاده از دستگاه‌های انعطاف‌پذیر در صنعت الکترونیک، پوشش‌های ضد میکروبی برای استفاده در صنایع زیست‌پزشکی، و همچنین حسگرهایی برای تشخیص گازها، مولکول‌های زیستی و آلاینده‌ها.

کار آنها در مقاله "سنتز سبز گرافن برای بازیابی هدفمند نقره از زباله های فتوولتائیک"، منتشر شده در مقاله مفصل است. شیمی درمانی.

پاسخ به تحقیقات تا به امروز مثبت بوده است. جیکوب گفت: «کار ما به تازگی آنلاین شده است و ما تحت تأثیر پاسخ همتایان خود و علاقه آنها به تحقیقات خود هستیم.

گام‌های بعدی این تیم بهینه‌سازی فرآیند سنتز سبز برای بهبود مقیاس‌پذیری و قابلیت اقتصادی آن است، با هدف فرآیندی که بتواند در زیرساخت‌های بازیافت PV و زباله‌های الکترونیکی ادغام شود. جیکوب گفت: "ما به طور فعال به دنبال تجاری سازی هستیم تا این پیشرفت ها را به بازار بیاوریم و تاثیر قابل توجهی بر صنعت بگذاریم." ما همچنین در حال بررسی مشارکت با سهامداران و سرمایه گذاران صنعت برای اجرای آزمایشی در مقیاس بزرگتر هستیم.

این محتوا توسط حق چاپ محافظت می شود و امکان استفاده مجدد وجود ندارد. اگر می‌خواهید با ما همکاری کنید و می‌خواهید از برخی از محتوای ما دوباره استفاده کنید، لطفاً با: editors@pv-magazine.com تماس بگیرید.

منبع از مجله pv

سلب مسئولیت: اطلاعات ذکر شده در بالا توسط pv-magazine.com مستقل از Chovm.com ارائه شده است. Chovm.com هیچ گونه نمایندگی و ضمانتی در مورد کیفیت و قابلیت اطمینان فروشنده و محصولات نمی دهد. Chovm.com صراحتاً هر گونه مسئولیتی را در قبال نقض حق نسخه برداری محتوا سلب می کند.