ગ્રેફિન જેવી કાર્બન ફિલ્મ ખૂબ જ હળવા પરંતુ ખૂબ જ મજબૂત પદાર્થો છે જેમાં ઉત્તમ ઉપયોગની ક્ષમતા હોય છે, પરંતુ તેનું ઉત્પાદન કરવું મુશ્કેલ હોઈ શકે છે, સામાન્ય રીતે તેમાં ઘણી બધી માનવશક્તિ અને સમય માંગી લે તેવી વ્યૂહરચનાઓની જરૂર પડે છે, અને પદ્ધતિઓ ખર્ચાળ છે અને પર્યાવરણને અનુકૂળ નથી.
મોટી માત્રામાં ગ્રાફીનના ઉત્પાદન સાથે, વર્તમાન નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિઓના અમલીકરણમાં આવતી મુશ્કેલીઓને દૂર કરવા માટે, ઇઝરાયલમાં નેગેવની બેન ગુરિયન યુનિવર્સિટીના સંશોધકોએ "લીલી" ગ્રાફીન નિષ્કર્ષણ પદ્ધતિ વિકસાવી છે જે ઓપ્ટિક્સ, ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, ઇકોલોજી અને બાયોટેકનોલોજી સહિત વિવિધ ક્ષેત્રોમાં લાગુ કરી શકાય છે.
સંશોધકોએ કુદરતી ખનિજ સ્ટ્રિઓલાઇટમાંથી ગ્રાફીન કાઢવા માટે યાંત્રિક વિક્ષેપનો ઉપયોગ કર્યો. તેમને જાણવા મળ્યું કે ખનિજ હાયપોફિલાઇટ ઔદ્યોગિક-સ્તરના ગ્રાફીન અને ગ્રાફીન જેવા પદાર્થોના ઉત્પાદનમાં સારી સંભાવનાઓ દર્શાવે છે.
હાયપોમ્ફિબોલમાં કાર્બનનું પ્રમાણ અલગ અલગ હોઈ શકે છે. કાર્બનના પ્રમાણ અનુસાર, હાયપોમ્ફિબોલમાં વિવિધ એપ્લિકેશન ક્ષમતાઓ હોઈ શકે છે. કેટલાક પ્રકારોનો ઉપયોગ તેમના ઉત્પ્રેરક ગુણધર્મો માટે થઈ શકે છે, જ્યારે અન્ય પ્રકારોમાં બેક્ટેરિયાનાશક ગુણધર્મો હોય છે.
હાયપોપાયરોક્સિનની માળખાકીય લાક્ષણિકતાઓ ઓક્સિડેશન-ઘટાડા પ્રક્રિયામાં તેમનો ઉપયોગ નક્કી કરે છે, અને તેનો ઉપયોગ બ્લાસ્ટ ફર્નેસ ઉત્પાદન અને કાસ્ટ (ઉચ્ચ સિલિકોન) કાસ્ટ આયર્નના ફેરોએલોય ઉત્પાદન માટે પણ થઈ શકે છે.
તેના ભૌતિક અને યાંત્રિક ગુણધર્મો, જથ્થાબંધ ઘનતા, સારી શક્તિ અને વસ્ત્રો પ્રતિકારને કારણે, હાયપોફિલાઇટમાં વિવિધ પ્રકારના કાર્બનિક પદાર્થોને શોષવાની ક્ષમતા પણ છે, તેથી તેનો ઉપયોગ ખરેખર ફિલ્ટર સામગ્રી તરીકે થઈ શકે છે. તેણે પાણીના સ્ત્રોતોને દૂષિત કરી શકે તેવા મુક્ત રેડિકલ કણોને દૂર કરવાની ક્ષમતા પણ દર્શાવી.
હાયપોપાયરોક્સિન બેક્ટેરિયા, બીજકણ, સરળ સુક્ષ્મસજીવો અને વાદળી-લીલા શેવાળમાંથી પાણીને જંતુમુક્ત અને શુદ્ધ કરવાની ક્ષમતા દર્શાવે છે. તેના ઉચ્ચ ઉત્પ્રેરક અને ઘટાડતા ગુણધર્મોને કારણે, મેગ્નેશિયાનો ઉપયોગ ઘણીવાર ગંદાપાણીના શુદ્ધિકરણ માટે શોષક તરીકે થાય છે.
(a) X13500 મેગ્નિફિકેશન અને (b) વિખરાયેલા હાયપોફાઇલાઇટ નમૂનાની X35000 મેગ્નિફિકેશન TEM છબી. (c) સારવાર કરાયેલ હાયપોફાઇલાઇટનું રમન સ્પેક્ટ્રમ અને (d) હાયપોફાઇલાઇટ સ્પેક્ટ્રમમાં કાર્બન લાઇનનું XPS સ્પેક્ટ્રમ
ગ્રાફીન નિષ્કર્ષણ
ગ્રાફીન નિષ્કર્ષણ માટે ખડકો તૈયાર કરવા માટે, બંનેએ નમૂનાઓમાં ભારે ધાતુની અશુદ્ધિઓ અને છિદ્રાળુતાની તપાસ કરવા માટે સ્કેનિંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપ (SEM) નો ઉપયોગ કર્યો. તેમણે હાઇપોમ્ફિબોલમાં સામાન્ય માળખાકીય રચના અને અન્ય ખનિજોની હાજરી તપાસવા માટે અન્ય પ્રયોગશાળા પદ્ધતિઓનો પણ ઉપયોગ કર્યો.
નમૂના વિશ્લેષણ અને તૈયારી પૂર્ણ થયા પછી, સંશોધકો ડિજિટલ અલ્ટ્રાસોનિક ક્લીનરનો ઉપયોગ કરીને કારેલિયામાંથી નમૂનાને યાંત્રિક રીતે પ્રક્રિયા કર્યા પછી ડાયોરાઇટમાંથી ગ્રાફીન કાઢવામાં સક્ષમ હતા.
આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને મોટી સંખ્યામાં નમૂનાઓ પર પ્રક્રિયા કરી શકાય છે, તેથી ગૌણ દૂષણનું કોઈ જોખમ નથી, અને અનુગામી નમૂના પ્રક્રિયા પદ્ધતિઓ જરૂરી નથી.
ગ્રાફીનના અસાધારણ ગુણધર્મો વ્યાપક વૈજ્ઞાનિક સંશોધન સમુદાયમાં વ્યાપકપણે જાણીતા હોવાથી, ઘણી ઉત્પાદન અને સંશ્લેષણ પદ્ધતિઓ વિકસાવવામાં આવી છે. જો કે, આમાંની ઘણી પદ્ધતિઓ કાં તો બહુ-પગલાંની પ્રક્રિયાઓ છે અથવા રસાયણો અને મજબૂત ઓક્સિડાઇઝિંગ અને રિડ્યુસિંગ એજન્ટોનો ઉપયોગ જરૂરી છે.
જોકે ગ્રાફીન અને અન્ય કાર્બન ફિલ્મોએ ખૂબ જ સારી એપ્લિકેશન ક્ષમતા દર્શાવી છે અને સંબંધિત સંશોધન અને વિકાસ સફળતા પ્રાપ્ત કરી છે, આ સામગ્રીનો ઉપયોગ કરવાની પ્રક્રિયાઓ હજુ પણ વિકાસ હેઠળ છે. પડકારનો એક ભાગ ગ્રાફીન નિષ્કર્ષણને ખર્ચ-અસરકારક બનાવવાનો છે, જેનો અર્થ એ છે કે યોગ્ય વિક્ષેપ તકનીક શોધવી એ ચાવી છે.
આ વિક્ષેપ અથવા સંશ્લેષણ પદ્ધતિ કપરું અને પર્યાવરણને અનુકૂળ નથી, અને આ તકનીકોની મજબૂતાઈ ઉત્પાદિત ગ્રાફીનમાં ખામીઓ પણ પેદા કરી શકે છે, જેનાથી ગ્રાફીનની અપેક્ષિત ઉત્તમ ગુણવત્તામાં ઘટાડો થાય છે.
ગ્રાફીન સંશ્લેષણમાં અલ્ટ્રાસોનિક ક્લીનર્સનો ઉપયોગ બહુ-પગલાં અને રાસાયણિક પદ્ધતિઓ સાથે સંકળાયેલા જોખમો અને ખર્ચને દૂર કરે છે. કુદરતી ખનિજ હાયપોફિલાઇટ પર આ પદ્ધતિ લાગુ કરવાથી ગ્રાફીન ઉત્પન્ન કરવાની નવી પર્યાવરણને અનુકૂળ રીતનો માર્ગ મોકળો થયો.
પોસ્ટ સમય: નવેમ્બર-૦૪-૨૦૨૧
