ഗ്രീൻ ഗ്രാഫീൻ ഉപയോഗിച്ച് പിവി മാലിന്യത്തിൽ നിന്ന് വെള്ളി വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നു

ജെയിംസ് കുക്ക് സർവകലാശാലയിലെ ഗവേഷകർ ടാംഗറിൻ പീൽ ഓയിലിൽ നിന്ന് ഗ്രാഫീൻ സമന്വയിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രക്രിയ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്, തുടർന്ന് അവർ മാലിന്യ പിവി വസ്തുക്കളിൽ നിന്ന് വെള്ളി വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ ഇത് ഉപയോഗിച്ചു. വീണ്ടെടുക്കപ്പെട്ട വെള്ളിയുടെയും സംശ്ലേഷണം ചെയ്ത ഗ്രാഫീനിന്റെയും ഗുണനിലവാരം തെളിയിക്കാൻ, റഫറൻസ് ഉപകരണങ്ങളെ മറികടക്കുന്ന ഒരു ഡോപാമൈൻ സെൻസർ അവർ നിർമ്മിച്ചു.

ഓസ്‌ട്രേലിയയിലെ ജെയിംസ് കുക്ക് യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെ ഒരു സംഘം “ഫ്രീസ്റ്റാൻഡിംഗ്” സമന്വയിപ്പിച്ചു. ഗ്രാഫൈൻ വിഷരഹിതവും പുനരുപയോഗിക്കാവുന്നതുമായ ടാംഗറിൻ പീൽ ഓയിൽ ഉപയോഗിച്ച്, ജീവിതാവസാന ഓർഗാനിക് പിവി ഉപകരണങ്ങളിൽ നിന്ന് വെള്ളി വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ ഇത് ഉപയോഗിക്കാമെന്ന് റിപ്പോർട്ട്.

"ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ഗ്രാഫീൻ ലഭിക്കാൻ മാത്രമല്ല, ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് മാലിന്യങ്ങളിൽ നിന്ന് വെള്ളി തിരഞ്ഞെടുത്ത് വേർതിരിച്ചെടുക്കാനുള്ള ശ്രദ്ധേയമായ കഴിവ് ഇത് പ്രകടമാക്കി. ഏറ്റവും അത്ഭുതകരമായ കണ്ടെത്തലുകളിൽ ഒന്ന് വെള്ളി ലക്ഷ്യമിടുന്നതിൽ ഗ്രാഫീൻ എത്രമാത്രം സെലക്ടീവായിരുന്നു എന്നതാണ്," അനുബന്ധ എഴുത്തുകാരൻ മോഹൻ ജേക്കബ് പറഞ്ഞു. പിവി മാസിക.

വീണ്ടെടുക്കപ്പെട്ടതും സമന്വയിപ്പിച്ചതുമായ വസ്തുക്കളുടെ ഗുണനിലവാരം പിന്നീട് വെള്ളി കൊണ്ട് മെച്ചപ്പെടുത്തിയ SPE ഡോപാമൈൻ സെൻസർ ഉപകരണത്തിൽ പ്രദർശിപ്പിച്ചു, ഇത് വെള്ളി ഗ്രാഫീൻ സംയുക്തം ഇല്ലാതെ നിർമ്മിച്ച രണ്ട് റഫറൻസ് ഡോപാമൈൻ സെൻസറുകളെ മറികടന്നു.

ഗ്രാഫീൻ സിന്തസിസ്

അന്തരീക്ഷ സാഹചര്യങ്ങളിൽ "ഡൗൺസ്ട്രീം മൈക്രോവേവ് പ്ലാസ്മ ഉപയോഗിച്ച്" ഗ്രാഫീൻ സമന്വയിപ്പിച്ചുകൊണ്ടാണ് സംഘം ഗവേഷണം ആരംഭിച്ചത്. "സിസ്റ്റത്തിന്റെ പ്രാഥമിക ഘടകങ്ങളിൽ 2.45 GHz മൈക്രോവേവ് ജനറേറ്റർ, പൊരുത്തപ്പെടുന്ന നെറ്റ്‌വർക്ക്, ഒരു കൂളിംഗ് സിസ്റ്റം, ഒരു റിയാക്ഷൻ ചേമ്പർ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു," അതിൽ പറയുന്നു.

ഗ്രാഫീനിന്റെ ഒരു രാമൻ സ്പെക്ട്രം വിശകലനം 2 W നും 200 W നും ഇടയിലുള്ള മൈക്രോവേവ് പവറുകളിൽ "ഒരു സ്വഭാവ സവിശേഷതയുള്ള 1000D പീക്ക്" കാണിച്ചു. "ട്രാൻസ്മിഷൻ ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പിയുടെ ചിത്രങ്ങൾ 0.34 എന്ന ഇന്റർസ്റ്റീഷ്യൽ സ്പേസിംഗ് വെളിപ്പെടുത്തി, ഇത് ബ്രാഗിന്റെ നിയമത്തിലൂടെ കണക്കാക്കിയ എക്സ്-റേ ഡിഫ്രാക്ഷന്റെ മൂല്യവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു," സംഘം പറഞ്ഞു.

പിവിയിൽ നിന്ന് വെള്ളി വീണ്ടെടുക്കൽ

തുടർന്ന് സംഘം നൈട്രിക് ആസിഡ് ലായനിയിൽ ലീച്ച് വഴി ജൈവ പിവി ഉപകരണങ്ങളിൽ നിന്ന് വെള്ളി വീണ്ടെടുത്തു. പിവി കോട്ടിംഗിൽ ഇൻഡിയം ടിൻ ഓക്സൈഡ് (ITO), സിങ്ക് ഓക്സൈഡ് (ZnO), മോളിബ്ഡിനം ഓക്സൈഡ് (MoO3), വെള്ളി (Ag) എന്നിവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

ലീച്ചിംഗ് പൂർത്തിയായ ശേഷം, ലായനി തണുപ്പിച്ച് ഗ്രാഫീൻ പൂശിയ SPE സൃഷ്ടിക്കാൻ ഒരു സ്റ്റോക്ക് ലായനിയായി ഉപയോഗിച്ചു. "10 മിനിറ്റ് ഇലക്ട്രോഡെപോസിഷനുശേഷം, Ag സാന്ദ്രത 1.69 ppm ആയി ചെറുതായി കുറഞ്ഞു. ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ പ്രക്രിയയിൽ ചില Ag അയോണുകൾ കുറയ്ക്കുകയും ഇലക്ട്രോഡ് പ്രതലത്തിൽ നിക്ഷേപിക്കുകയും ചെയ്തുവെന്ന് ഈ കുറവ് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. 20 മിനിറ്റ് ഇലക്ട്രോഡെപോസിഷനുശേഷം, Ag അയോണുകളുടെ സാന്ദ്രത 1.62 ppm ആയി കുറഞ്ഞു, ഇത് Ag അയോൺ സാന്ദ്രതയിൽ തുടർച്ചയായ കുറവിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു," അക്കാദമിക്സ് പറഞ്ഞു.

"ഈ ഫലങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നത് ഇലക്ട്രോഡെപോസിഷന്റെ കൂടുതൽ ദൈർഘ്യം വെള്ളി സാന്ദ്രതയിൽ കൂടുതൽ കുറവുണ്ടാക്കുമെന്നാണ്." സൈക്ലിക് വോൾട്ടാമെട്രിക് ഡിറ്റക്ഷൻ ഉപയോഗിച്ച് ആഗ് നിക്ഷേപം സ്ഥിരീകരിച്ചു.

"പിവി മാലിന്യ ലായനിയിൽ മറ്റ് വിവിധ സംയുക്തങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യം ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, ഉയർന്ന കൃത്യതയോടെ വെള്ളി വേർതിരിച്ചെടുക്കാനും വീണ്ടെടുക്കാനുമുള്ള അസാധാരണമായ കഴിവ് ഗ്രാഫീൻ പ്രകടിപ്പിച്ചു. സങ്കീർണ്ണമായ മിശ്രിതത്തിൽ നിന്ന് വെള്ളി തിരഞ്ഞെടുത്ത് വേർതിരിച്ചെടുക്കുമ്പോൾ വിലയേറിയ ഗ്രാഫീൻ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന്റെ ഈ ഇരട്ട നേട്ടം ആവേശകരവും അപ്രതീക്ഷിതവുമായ ഒരു ഫലമായിരുന്നു," മോഹൻ പറഞ്ഞു.

ഇ-മാലിന്യത്തിൽ നിന്ന് വെള്ളി പോലുള്ള വിലയേറിയ ലോഹങ്ങൾ വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നതിൽ ഗ്രാഫീനിന്റെ ശ്രദ്ധേയമായ ഫലപ്രാപ്തി ഈ പഠനം എടുത്തുകാണിക്കുന്നതായി സംഘം പ്രസ്താവിച്ചു.

"സൗരോർജ്ജത്തിന്റെ വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന സ്വീകാര്യത കാരണം ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് മാലിന്യങ്ങൾ അതിവേഗം വളരുന്ന ഒരു ആശങ്കയായതിനാൽ, പാഴായ പിവി വസ്തുക്കൾ ഉപയോഗിച്ച് പ്രദർശനം നടത്താൻ ഞങ്ങൾ തീരുമാനിച്ചു. വെള്ളി പോലുള്ള വിലയേറിയ ലോഹങ്ങൾ അടങ്ങിയ പിവി പാനലുകളുടെ നിർമാർജനം പാരിസ്ഥിതികവും സാമ്പത്തികവുമായ വെല്ലുവിളികൾ ഉയർത്തുന്നു. പിവി മാലിന്യങ്ങളിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നതിലൂടെ, വിലയേറിയ വിഭവങ്ങൾ വീണ്ടെടുക്കുന്നതിനൊപ്പം ഫലപ്രദമായ പുനരുപയോഗ രീതികളുടെ അടിയന്തിര ആവശ്യകതയെ അഭിസംബോധന ചെയ്യുന്ന ഒരു സുസ്ഥിര പരിഹാരം വികസിപ്പിക്കുകയാണ് ഞങ്ങൾ ലക്ഷ്യമിടുന്നത്," ജേക്കബ് പറഞ്ഞു.

ഡോപാമൈൻ സെൻസർ ഡെമോൺസ്ട്രേഷൻ

യഥാർത്ഥ ഉപയോഗത്തിൽ സംയോജിത വസ്തുക്കളുടെ ഗുണനിലവാരം വ്യക്തമാക്കുന്നതിനായി, സംഘം ഒരു ഗ്രാഫീൻ-സിൽവർ ഇലക്ട്രോഡ് (SPE/ഗ്രാഫീൻ-Ag) ഡിറ്റക്ടർ നിർമ്മിക്കുകയും അതിനെ ഒരു സാധാരണ SPE ഡിറ്റക്ടറുമായും ഒരു ഗ്രാഫീൻ/SPE ഡിറ്റക്ടറുമായും താരതമ്യം ചെയ്യുകയും ചെയ്തു. മറ്റ് രണ്ട് മാതൃകകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ SPE/ഗ്രാഫീൻ-Ag ഇലക്ട്രോഡ് "പീക്ക് കറന്റിൽ ഗണ്യമായ പുരോഗതി" കാണിച്ചതായി പരിശോധനാ ഫലങ്ങൾ കാണിച്ചു.

ഗ്രാഫീൻ-സിൽവർ സംയുക്തങ്ങളുടെ മറ്റ് പ്രയോഗങ്ങൾ ഗവേഷകർ നിർദ്ദേശിച്ചു, ഉദാഹരണത്തിന്, നാശത്തെ പ്രതിരോധിക്കുന്ന കോട്ടിംഗുകൾ, ഇലക്ട്രോണിക്സ് വ്യവസായത്തിൽ വഴക്കമുള്ള ഉപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനുള്ള ചാലക മഷികൾ, ബയോമെഡിക്കൽ വ്യവസായങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനുള്ള ആന്റിമൈക്രോബയൽ കോട്ടിംഗുകൾ, വാതകങ്ങൾ, ജൈവതന്മാത്രകൾ, മലിനീകരണ വസ്തുക്കൾ എന്നിവ കണ്ടെത്തുന്നതിനുള്ള സെൻസറുകൾ.

"ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് മാലിന്യത്തിൽ നിന്ന് വെള്ളി ലക്ഷ്യം വച്ചുള്ള വീണ്ടെടുക്കലിനായി ഗ്രാഫീനിന്റെ പച്ച സിന്തസിസ്" എന്ന പേപ്പറിൽ അവരുടെ പ്രവർത്തനങ്ങൾ വിശദമായി പ്രതിപാദിച്ചിരിക്കുന്നു. കെമോസ്ഫിയർ.

ഇതുവരെയുള്ള ഗവേഷണത്തിന് ലഭിച്ച പ്രതികരണങ്ങൾ പോസിറ്റീവാണ്. "ഞങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനം ഇപ്പോൾ ഓൺലൈനിൽ എത്തിയിരിക്കുന്നു, ഞങ്ങളുടെ സഹപ്രവർത്തകരിൽ നിന്നുള്ള പ്രതികരണവും ഞങ്ങളുടെ ഗവേഷണത്തിലുള്ള അവരുടെ താൽപ്പര്യവും ഞങ്ങളെ അത്ഭുതപ്പെടുത്തുന്നു," ജേക്കബ് പറഞ്ഞു, ബാറ്ററി, ഇലക്ട്രോണിക്സ് മാലിന്യ മേഖലകളിലെ പ്രവർത്തനത്തിന്റെ "വിശാലമായ പ്രയോഗക്ഷമതയെയും സാധ്യതയുള്ള സ്വാധീനത്തെയും" കുറിച്ച് ഗ്രൂപ്പിന് പ്രോത്സാഹജനകമായ ഫീഡ്‌ബാക്ക് ലഭിച്ചിട്ടുണ്ടെന്ന് കൂട്ടിച്ചേർത്തു.

നിലവിലുള്ള പിവി പുനരുപയോഗത്തിലും ഇ-വേസ്റ്റ് ഇൻഫ്രാസ്ട്രക്ചറിലും സംയോജിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരു പ്രക്രിയ ലക്ഷ്യമിട്ട്, ഗ്രീൻ സിന്തസിസ് പ്രക്രിയയുടെ സ്കെയിലബിളിറ്റിയും സാമ്പത്തിക ഭദ്രതയും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനായി ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുക എന്നതാണ് ടീമിന്റെ അടുത്ത ഘട്ടങ്ങൾ. "ഈ പുരോഗതികൾ വിപണിയിലെത്തിക്കുന്നതിനും വ്യവസായത്തിൽ കാര്യമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നതിനുമായി ഞങ്ങൾ വാണിജ്യവൽക്കരണം സജീവമായി നോക്കുന്നു," ജേക്കബ് പറഞ്ഞു. "വലിയ തോതിലുള്ള നടപ്പാക്കലുകൾക്കായി വ്യവസായ പങ്കാളികളുമായും നിക്ഷേപകരുമായും പങ്കാളിത്തം തേടുന്നതും ഞങ്ങൾ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നു."

ഈ ഉള്ളടക്കം പകർപ്പവകാശത്താൽ സംരക്ഷിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നതിനാൽ പുനരുപയോഗിക്കാൻ പാടില്ല. ഞങ്ങളുമായി സഹകരിക്കാനും ഞങ്ങളുടെ ചില ഉള്ളടക്കം വീണ്ടും ഉപയോഗിക്കാനും നിങ്ങൾ ആഗ്രഹിക്കുന്നുവെങ്കിൽ, ദയവായി ബന്ധപ്പെടുക: editors@pv-magazine.com.

ഉറവിടം പിവി മാസിക

നിരാകരണം: മുകളിൽ നൽകിയിരിക്കുന്ന വിവരങ്ങൾ Chovm.com-ൽ നിന്ന് സ്വതന്ത്രമായി pv-magazine.com ആണ് നൽകുന്നത്. വിൽപ്പനക്കാരന്റെയും ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെയും ഗുണനിലവാരവും വിശ്വാസ്യതയും സംബന്ധിച്ച് Chovm.com യാതൊരു പ്രാതിനിധ്യവും വാറന്റിയും നൽകുന്നില്ല. ഉള്ളടക്കത്തിന്റെ പകർപ്പവകാശ ലംഘനങ്ങൾക്കുള്ള ഏതൊരു ബാധ്യതയും Chovm.com വ്യക്തമായി നിരാകരിക്കുന്നു.