ग्रीन ग्राफीन के माध्यम से पी.वी. अपशिष्ट से चांदी की प्राप्ति

जेम्स कुक यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने कीनू के छिलके के तेल से ग्रेफीन को संश्लेषित करने की एक प्रक्रिया विकसित की है, जिसका उपयोग उन्होंने अपशिष्ट पीवी सामग्री से चांदी को पुनः प्राप्त करने के लिए किया। प्राप्त चांदी और संश्लेषित ग्रेफीन की गुणवत्ता को प्रदर्शित करने के लिए, उन्होंने एक डोपामाइन सेंसर बनाया जो कथित तौर पर संदर्भ उपकरणों से बेहतर प्रदर्शन करता है।

ऑस्ट्रेलिया के जेम्स कुक विश्वविद्यालय की एक टीम ने "स्वतंत्र" graphene गैर विषैले और नवीकरणीय कीनू के छिलके के तेल का उपयोग किया जा रहा है, जिसका उपयोग कथित तौर पर जीवन के अंतिम चरण में पहुंच चुके कार्बनिक पी.वी. उपकरणों से चांदी की वसूली के लिए किया जा सकता है।

"इससे न केवल उच्च गुणवत्ता वाला ग्रेफीन प्राप्त हुआ, बल्कि इसने फोटोवोल्टिक कचरे से चुनिंदा रूप से चांदी प्राप्त करने की उल्लेखनीय क्षमता भी प्रदर्शित की। सबसे आश्चर्यजनक निष्कर्षों में से एक यह था कि ग्रेफीन चांदी को लक्षित करने में कितना असाधारण रूप से चयनात्मक था," संबंधित लेखक मोहन जैकब ने बताया पी.वी. पत्रिका.

इसके बाद, पुनर्प्राप्त और संश्लेषित दोनों सामग्रियों की गुणवत्ता को सिल्वर-एन्हांस्ड एसपीई डोपामाइन सेंसर डिवाइस में प्रदर्शित किया गया, जिसने सिल्वर ग्रेफीन कम्पोजिट के बिना बनाए गए दो संदर्भ डोपामाइन सेंसर से बेहतर प्रदर्शन किया।

ग्राफीन संश्लेषण

टीम ने वायुमंडलीय परिस्थितियों में “डाउनस्ट्रीम माइक्रोवेव प्लाज़्मा का उपयोग करके” ग्रैफ़ीन को संश्लेषित करके शोध शुरू किया। “सिस्टम के प्राथमिक घटकों में 2.45 गीगाहर्ट्ज माइक्रोवेव जनरेटर, एक मिलान नेटवर्क, एक शीतलन प्रणाली और एक प्रतिक्रिया कक्ष शामिल हैं,” यह कहा।

ग्राफीन के रमन स्पेक्ट्रम विश्लेषण ने 2 W और 200 W के बीच माइक्रोवेव शक्तियों पर "एक विशिष्ट 1000D शिखर" दिखाया। टीम ने कहा, "ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी की छवियों ने 0.34 के अंतरालीय अंतराल का खुलासा किया, जो ब्रैग के नियम के माध्यम से गणना किए गए एक्स-रे विवर्तन के मूल्य से मेल खाता है।"

पी.वी. से चांदी की वसूली

इसके बाद टीम ने नाइट्रिक एसिड के घोल में लीचिंग के ज़रिए ऑर्गेनिक पीवी डिवाइस से सिल्वर निकाला। पीवी कोटिंग में इंडियम टिन ऑक्साइड (ITO), जिंक ऑक्साइड (ZnO), मोलिब्डेनम ऑक्साइड (MoO3) और सिल्वर (Ag) शामिल थे।

निक्षालन पूरा होने के बाद, घोल को ठंडा किया गया और स्टॉक घोल के रूप में इस्तेमाल किया गया ताकि ग्राफीन-लेपित एस.पी.ई. बनाया जा सके। "इलेक्ट्रोडपोजिशन के 10 मिनट बाद, Ag सांद्रता थोड़ी कम होकर 1.69 पी.पी.एम. हो गई। यह कमी बताती है कि इलेक्ट्रोकेमिकल प्रक्रिया के दौरान कुछ Ag आयन कम हो रहे थे और इलेक्ट्रोड सतह पर जमा हो रहे थे। इलेक्ट्रोडपोजिशन के 20 मिनट बाद, Ag आयन सांद्रता और भी कम होकर 1.62 पी.पी.एम. हो गई, जो Ag आयन सांद्रता में निरंतर कमी को दर्शाता है," शिक्षाविदों ने कहा।

"ये परिणाम बताते हैं कि इलेक्ट्रोडपोजिशन की लंबी अवधि से चांदी की सांद्रता में और कमी आ सकती है।" Ag जमाव की पुष्टि चक्रीय वोल्टामेट्रिक जांच से की गई।

मोहन ने कहा, "पीवी अपशिष्ट समाधान में विभिन्न अन्य यौगिकों की उपस्थिति के बावजूद, ग्रेफीन ने उच्च परिशुद्धता के साथ चांदी को अलग करने और पुनर्प्राप्त करने की असाधारण क्षमता प्रदर्शित की। जटिल मिश्रण से चुनिंदा रूप से चांदी को पुनर्प्राप्त करते हुए मूल्यवान ग्रेफीन का उत्पादन करने का यह दोहरा लाभ एक रोमांचक और कुछ हद तक अप्रत्याशित परिणाम था।"

टीम ने कहा कि अध्ययन ई-कचरे से चांदी जैसी मूल्यवान धातुओं को निकालने में ग्राफीन की "उल्लेखनीय प्रभावशीलता" को उजागर करता है।

"हमने बेकार पीवी सामग्री के साथ प्रदर्शन करना चुना क्योंकि सौर ऊर्जा के बढ़ते उपयोग के कारण फोटोवोल्टिक अपशिष्ट एक तेजी से बढ़ती चिंता का विषय है। पीवी पैनलों का निपटान, जिसमें चांदी जैसी मूल्यवान धातुएं होती हैं, पर्यावरणीय और आर्थिक दोनों तरह की चुनौतियां पेश करती हैं। पीवी अपशिष्ट पर ध्यान केंद्रित करके, हमारा लक्ष्य एक स्थायी समाधान विकसित करना था जो मूल्यवान संसाधनों को पुनर्प्राप्त करते हुए प्रभावी रीसाइक्लिंग विधियों की तत्काल आवश्यकता को संबोधित करता हो," जैकब ने कहा।

डोपामाइन सेंसर प्रदर्शन

वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोग में मिश्रित सामग्री की गुणवत्ता को दर्शाने के लिए, टीम ने एक ग्रेफीन-सिल्वर इलेक्ट्रोड (SPE/ग्रेफीन-Ag) डिटेक्टर बनाया और इसकी तुलना एक नंगे SPE डिटेक्टर और एक ग्रेफीन/SPE डिटेक्टर से की। परीक्षण के परिणामों से पता चला कि SPE/ग्रेफीन-Ag इलेक्ट्रोड ने अन्य दो नमूनों की तुलना में "पीक करंट में महत्वपूर्ण सुधार" प्रदर्शित किया।

शोधकर्ताओं ने ग्राफीन-सिल्वर कंपोजिट के अन्य अनुप्रयोगों का भी सुझाव दिया, जैसे कि संक्षारण प्रतिरोधी कोटिंग्स, इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में लचीले उपकरणों के उपयोग के लिए प्रवाहकीय स्याही, जैव-चिकित्सा उद्योगों में उपयोग के लिए रोगाणुरोधी कोटिंग्स, साथ ही गैसों, जैव-अणुओं और प्रदूषकों का पता लगाने के लिए सेंसर।

उनके काम का विस्तृत विवरण "फोटोवोल्टिक कचरे से चांदी की लक्षित वसूली के लिए ग्रेफीन का हरित संश्लेषण" नामक शोधपत्र में दिया गया है, जो 2008 में प्रकाशित हुआ था। Chemosphere.

अब तक शोध को लेकर सकारात्मक प्रतिक्रिया मिली है। जैकब ने कहा, "हमारा काम अभी ऑनलाइन आया है, और हम अपने साथियों की प्रतिक्रिया और हमारे शोध में उनकी रुचि से अभिभूत हैं।" उन्होंने आगे कहा कि समूह को बैटरी और इलेक्ट्रॉनिक्स कचरे के क्षेत्र में काम की "व्यापक प्रयोज्यता और संभावित प्रभाव" के बारे में उत्साहजनक प्रतिक्रिया मिली है।

टीम के लिए अगला कदम ग्रीन सिंथेसिस प्रक्रिया को अनुकूलित करना है ताकि इसकी मापनीयता और आर्थिक व्यवहार्यता में सुधार हो सके, जिसका लक्ष्य एक ऐसी प्रक्रिया बनाना है जिसे मौजूदा पीवी रीसाइक्लिंग और ई-वेस्ट इंफ्रास्ट्रक्चर में एकीकृत किया जा सके। जैकब ने कहा, "हम इन प्रगति को बाजार में लाने और उद्योग पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालने के लिए सक्रिय रूप से व्यावसायीकरण पर विचार कर रहे हैं।" "हम बड़े पैमाने पर कार्यान्वयन के लिए उद्योग के हितधारकों और निवेशकों के साथ साझेदारी की भी संभावना तलाश रहे हैं।"

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स्रोत द्वारा पी.वी. पत्रिका

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