Thu hồi bạc từ chất thải PV thông qua Graphene xanh

Các nhà nghiên cứu tại Đại học James Cook đã phát triển một quy trình tổng hợp graphene từ dầu vỏ quýt, sau đó họ sử dụng quy trình này để thu hồi bạc từ vật liệu PV thải. Để chứng minh chất lượng của bạc thu hồi được và graphene tổng hợp, họ đã tạo ra một cảm biến dopamine được cho là có hiệu suất vượt trội hơn các thiết bị tham chiếu.

Một nhóm nghiên cứu từ Đại học James Cook của Úc đã tổng hợp được “vật liệu tự đứng” graphene sử dụng dầu vỏ quýt không độc hại và có thể tái tạo được, được cho là có thể được sử dụng để thu hồi bạc từ các thiết bị PV hữu cơ đã hết hạn sử dụng.

“Nó không chỉ tạo ra graphene chất lượng cao mà còn chứng minh được khả năng đáng chú ý trong việc thu hồi bạc có chọn lọc từ chất thải quang điện. Một trong những phát hiện đáng ngạc nhiên nhất là graphene có khả năng chọn lọc đặc biệt như thế nào khi nhắm vào bạc”, tác giả liên hệ Mohan Jacob cho biết. tạp chí pv.

Chất lượng của cả vật liệu thu hồi và tổng hợp sau đó đã được chứng minh trong thiết bị cảm biến dopamine SPE tăng cường bạc, vượt trội hơn hai cảm biến dopamine tham chiếu được chế tạo mà không có vật liệu composite graphene bạc

Tổng hợp Graphene

Nhóm nghiên cứu bắt đầu nghiên cứu bằng cách tổng hợp graphene “sử dụng plasma vi sóng hạ lưu” trong điều kiện khí quyển. “Các thành phần chính của hệ thống bao gồm máy phát vi sóng 2.45 GHz, mạng lưới phù hợp, hệ thống làm mát và buồng phản ứng”, nhóm nghiên cứu nêu rõ.

Phân tích phổ Raman của graphene cho thấy "một đỉnh 2D đặc trưng" ở công suất vi sóng từ 200 W đến 1000 W. Nhóm nghiên cứu cho biết "Hình ảnh của kính hiển vi điện tử truyền qua cho thấy khoảng cách giữa các kẽ là 0.34, khớp với giá trị nhiễu xạ tia X được tính toán thông qua định luật Bragg".

Thu hồi bạc từ PV

Sau đó, nhóm nghiên cứu đã thu hồi bạc từ các thiết bị PV hữu cơ thông qua quá trình ngâm trong dung dịch axit nitric. Lớp phủ PV chứa oxit thiếc indium (ITO), oxit kẽm (ZnO), oxit molypden (MoO3) và bạc (Ag).

Sau khi quá trình thẩm thấu hoàn tất, dung dịch được làm mát và sử dụng làm dung dịch gốc để tạo ra SPE phủ graphene. “Sau 10 phút điện phân, nồng độ Ag giảm nhẹ xuống còn 1.69 ppm. Sự giảm này cho thấy một số ion Ag đang bị khử và lắng đọng trên bề mặt điện cực trong quá trình điện hóa. Sau 20 phút điện phân, nồng độ ion Ag tiếp tục giảm xuống còn 1.62 ppm, cho thấy nồng độ ion Ag liên tục giảm”, các học giả cho biết.

“Những kết quả này cho thấy thời gian điện phân kéo dài hơn có thể dẫn đến giảm thêm nồng độ bạc.” Sự lắng đọng Ag đã được xác nhận bằng phương pháp phát hiện voltam tuần hoàn.

Mohan cho biết: "Mặc dù có nhiều hợp chất khác nhau trong dung dịch chất thải PV, graphene vẫn thể hiện khả năng cô lập và thu hồi bạc với độ chính xác cao. Lợi ích kép này của việc sản xuất graphene có giá trị trong khi thu hồi bạc có chọn lọc từ hỗn hợp phức tạp là một kết quả thú vị và có phần bất ngờ".

Nhóm nghiên cứu tuyên bố rằng nghiên cứu này “làm nổi bật hiệu quả đáng chú ý” của graphene trong việc thu hồi các kim loại có giá trị như bạc từ rác thải điện tử.

Jacob cho biết: “Chúng tôi đã chọn trình diễn bằng vật liệu PV thải vì chất thải quang điện là mối quan tâm ngày càng tăng do việc áp dụng năng lượng mặt trời ngày càng tăng. Việc xử lý các tấm pin PV, chứa các kim loại có giá trị như bạc, đặt ra cả thách thức về môi trường và kinh tế. Bằng cách tập trung vào chất thải PV, chúng tôi hướng đến mục tiêu phát triển một giải pháp bền vững giải quyết nhu cầu cấp thiết về các phương pháp tái chế hiệu quả trong khi vẫn thu hồi được các nguồn tài nguyên có giá trị”.

Biểu diễn cảm biến Dopamine

Để minh họa chất lượng của vật liệu tổng hợp trong ứng dụng thực tế, nhóm nghiên cứu đã chế tạo một máy dò điện cực graphene-bạc (SPE/graphene-Ag) và so sánh nó với một máy dò SPE trần và một máy dò graphene/SPE. Kết quả thử nghiệm cho thấy điện cực SPE/graphene-Ag cho thấy “cải thiện đáng kể về dòng điện cực đại” so với hai mẫu vật khác.

Các nhà nghiên cứu cũng đề xuất các ứng dụng khác của vật liệu composite graphene-bạc, chẳng hạn như lớp phủ chống ăn mòn, mực dẫn điện để sử dụng các thiết bị linh hoạt trong ngành công nghiệp điện tử, lớp phủ kháng khuẩn để sử dụng trong ngành công nghiệp y sinh, cũng như cảm biến để phát hiện khí, phân tử sinh học và chất ô nhiễm.

Công trình của họ được trình bày chi tiết trong bài báo “Tổng hợp xanh graphene để thu hồi bạc có mục tiêu từ chất thải quang điện”, được xuất bản trong Hóa học.

Phản hồi cho nghiên cứu cho đến nay là tích cực. Jacob cho biết: "Công trình của chúng tôi vừa mới được công bố trực tuyến và chúng tôi vô cùng xúc động trước phản hồi từ các đồng nghiệp và sự quan tâm của họ đối với nghiên cứu của chúng tôi", đồng thời nói thêm rằng nhóm đã nhận được phản hồi đáng khích lệ về "khả năng ứng dụng rộng rãi hơn và tác động tiềm tàng" của công trình trong lĩnh vực chất thải pin và thiết bị điện tử.

Các bước tiếp theo của nhóm là tối ưu hóa quy trình tổng hợp xanh để cải thiện khả năng mở rộng và tính khả thi về mặt kinh tế, hướng đến một quy trình có thể tích hợp vào cơ sở hạ tầng tái chế PV và rác thải điện tử hiện có. Jacob cho biết: "Chúng tôi đang tích cực tìm kiếm thương mại hóa để đưa những tiến bộ này ra thị trường và tạo ra tác động đáng kể đến ngành". "Chúng tôi cũng đang tìm hiểu quan hệ đối tác với các bên liên quan và nhà đầu tư trong ngành để thử nghiệm triển khai trên quy mô lớn hơn".

Nội dung này được bảo vệ bản quyền và không được phép sử dụng lại. Nếu bạn muốn hợp tác với chúng tôi và muốn sử dụng lại một số nội dung của chúng tôi, vui lòng liên hệ: editors@pv-magazine.com.

Nguồn từ tạp chí pv

Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Thông tin nêu trên được cung cấp bởi pv-magazine.com độc lập với Chovm.com. Chovm.com không tuyên bố và bảo đảm về chất lượng và độ tin cậy của người bán và sản phẩm. Chovm.com từ chối mọi trách nhiệm pháp lý đối với các vi phạm liên quan đến bản quyền nội dung.