கிராஃபீன் போன்ற கார்பன் படலங்கள் மிகவும் இலகுவான ஆனால் மிகவும் வலிமையான பொருட்களாகும். இவை சிறந்த பயன்பாட்டுத் திறனைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் இவற்றைத் தயாரிப்பது கடினமாக இருக்கலாம், பொதுவாக அதிக மனிதவளமும் அதிக நேரம் எடுக்கும் உத்திகளும் தேவைப்படுகின்றன, மேலும் இந்த முறைகள் விலை உயர்ந்தவை மற்றும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்தவை அல்ல.
அதிக அளவில் கிராஃபீன் உற்பத்தி செய்யப்படுவதால், தற்போதுள்ள பிரித்தெடுப்பு முறைகளைச் செயல்படுத்துவதில் ஏற்படும் சிரமங்களைக் கடக்கும் பொருட்டு, இஸ்ரேலில் உள்ள நெகேவின் பென் குரியன் பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள், ஒளியியல், மின்னணுவியல், சூழலியல் மற்றும் உயிரித் தொழில்நுட்பம் உள்ளிட்ட பலதரப்பட்ட துறைகளில் பயன்படுத்தக்கூடிய ஒரு "பசுமை" கிராஃபீன் பிரித்தெடுப்பு முறையை உருவாக்கியுள்ளனர்.
ஆராய்ச்சியாளர்கள், ஸ்ட்ரியோலைட் எனும் இயற்கை கனிமத்திலிருந்து கிராஃபீனைப் பிரித்தெடுக்க இயந்திரப் பரவல் முறையைப் பயன்படுத்தினர். ஹைப்போஃபைலைட் எனும் கனிமம், தொழில்துறை அளவிலான கிராஃபீன் மற்றும் கிராஃபீன் போன்ற பொருட்களை உற்பத்தி செய்வதற்கு நல்ல வாய்ப்புகளைக் கொண்டிருப்பதாக அவர்கள் கண்டறிந்தனர்.
ஹைப்போம்பிபோலின் கார்பன் உள்ளடக்கம் வேறுபடலாம். கார்பன் உள்ளடக்கத்தைப் பொறுத்து, ஹைப்போம்பிபோல் வெவ்வேறு பயன்பாட்டுத் திறன்களைக் கொண்டிருக்கலாம். சில வகைகள் அவற்றின் வினையூக்கப் பண்புகளுக்காகப் பயன்படுத்தப்படலாம், அதே சமயம் மற்ற வகைகள் பாக்டீரியாக்களைக் கொல்லும் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன.
ஹைப்போபைராக்ஸீனின் கட்டமைப்புப் பண்புகள், ஆக்சிஜனேற்ற-ஒடுக்கச் செயல்முறையில் அதன் பயன்பாட்டைத் தீர்மானிக்கின்றன. மேலும், இதனை ஊது உலை உற்பத்தி மற்றும் வார்ப்பிரும்பின் (அதிக சிலிக்கான்) ஃபெரோகலப்புலோக உற்பத்திக்கும் பயன்படுத்தலாம்.
அதன் இயற்பியல் மற்றும் இயந்திரவியல் பண்புகள், மொத்த அடர்த்தி, நல்ல வலிமை மற்றும் தேய்மான எதிர்ப்புத்திறன் ஆகியவற்றின் காரணமாக, ஹைப்போஃபில்லைட் பல்வேறு கரிமப் பொருட்களை உறிஞ்சும் திறனையும் கொண்டுள்ளது, எனவே இதை ஒரு வடிகட்டிப் பொருளாகப் பயன்படுத்தலாம். மேலும், நீர் ஆதாரங்களை மாசுபடுத்தக்கூடிய ஃப்ரீ ரேடிக்கல் துகள்களை அகற்றும் திறனையும் இது வெளிப்படுத்தியுள்ளது.
ஹைப்போபைராக்ஸீன், பாக்டீரியா, வித்துகள், எளிய நுண்ணுயிரிகள் மற்றும் நீலப்பச்சை பாசிகள் ஆகியவற்றிலிருந்து தண்ணீரை கிருமிநீக்கம் செய்து சுத்திகரிக்கும் திறனைக் கொண்டுள்ளது. அதன் உயர் வினையூக்க மற்றும் ஒடுக்கும் பண்புகளின் காரணமாக, மக்னீசியா கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பில் பெரும்பாலும் ஒரு உறிஞ்சியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
(அ) சிதறடிக்கப்பட்ட ஹைப்போஃபைலைட் மாதிரியின் X13500 உருப்பெருக்கம் மற்றும் (ஆ) X35000 உருப்பெருக்கம் கொண்ட TEM படம். (இ) பதப்படுத்தப்பட்ட ஹைப்போஃபைலைட்டின் ராமன் நிறமாலை மற்றும் (ஈ) ஹைப்போஃபைலைட் நிறமாலையில் உள்ள கார்பன் கோட்டின் XPS நிறமாலை.
கிராஃபீன் பிரித்தெடுத்தல்
கிராஃபீன் பிரித்தெடுப்பதற்காகப் பாறைகளைத் தயார் செய்ய, அவ்விருவரும் மாதிரிகளில் உள்ள கன உலோக அசுத்தங்களையும் நுண்துளைகளையும் ஆய்வு செய்ய ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் மைக்ரோஸ்கோப்பைப் (SEM) பயன்படுத்தினர். மேலும், ஹைப்போம்பிபோலின் பொதுவான கட்டமைப்பு மற்றும் அதில் பிற கனிமங்கள் இருப்பதைக் கண்டறிய, அவர்கள் மற்ற ஆய்வக முறைகளையும் பயன்படுத்தினர்.
மாதிரி பகுப்பாய்வு மற்றும் தயாரிப்புப் பணிகள் நிறைவடைந்த பின்னர், ஆராய்ச்சியாளர்கள் கரேலியாவிலிருந்து பெறப்பட்ட மாதிரியை டிஜிட்டல் மீயொலி சுத்திகரிப்பானைப் பயன்படுத்தி இயந்திர முறையில் பதப்படுத்தி, டையோரைட்டிலிருந்து கிராஃபீனைப் பிரித்தெடுத்தனர்.
இந்த முறையைப் பயன்படுத்தி அதிக எண்ணிக்கையிலான மாதிரிகளைச் செயலாக்க முடிவதால், இரண்டாம் நிலை மாசுபடுதல் ஏற்படும் அபாயம் இல்லை, மேலும் அடுத்தடுத்த மாதிரி செயலாக்க முறைகளும் தேவையில்லை.
கிராஃபீனின் அசாதாரண பண்புகள் பரந்த அறிவியல் ஆராய்ச்சி சமூகத்தில் பரவலாக அறியப்பட்டுள்ளதால், பல உற்பத்தி மற்றும் தொகுப்பு முறைகள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. இருப்பினும், இந்த முறைகளில் பல, பல-படி செயல்முறைகளாக உள்ளன அல்லது வேதிப்பொருட்கள் மற்றும் வலிமையான ஆக்ஸிஜனேற்ற மற்றும் ஒடுக்கும் காரணிகளின் பயன்பாடு தேவைப்படுகிறது.
கிராஃபீன் மற்றும் பிற கார்பன் படலங்கள் பெரும் பயன்பாட்டுத் திறனைக் காட்டி, ஒப்பீட்டு ரீதியான ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டு வெற்றியையும் அடைந்திருந்தாலும், இந்தப் பொருட்களைப் பயன்படுத்தும் செயல்முறைகள் இன்னும் மேம்பாட்டு நிலையில் உள்ளன. கிராஃபீன் பிரித்தெடுப்பைச் செலவு குறைந்ததாக மாற்றுவதே இந்தச் சவாலின் ஒரு பகுதியாகும், அதாவது சரியான பரவல் தொழில்நுட்பத்தைக் கண்டறிவதே முக்கியமாகும்.
இந்த சிதறல் அல்லது தொகுப்பு முறை கடினமானதும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்ததல்லாததும் ஆகும். மேலும், இந்தத் தொழில்நுட்பங்களின் வலிமையானது, உற்பத்தி செய்யப்படும் கிராஃபீனில் குறைபாடுகளை ஏற்படுத்தி, அதன்மூலம் கிராஃபீனின் எதிர்பார்க்கப்படும் மிகச்சிறந்த தரத்தைக் குறைத்துவிடக்கூடும்.
கிராஃபீன் தொகுப்பில் மீயொலி சுத்திகரிப்பான்களின் பயன்பாடு, பல படிநிலை மற்றும் வேதியியல் முறைகளுடன் தொடர்புடைய அபாயங்களையும் செலவுகளையும் நீக்குகிறது. ஹைப்போஃபில்லைட் எனும் இயற்கை கனிமத்தில் இந்த முறையைப் பயன்படுத்துவது, கிராஃபீனை உற்பத்தி செய்வதற்கான ஒரு புதிய, சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த வழிக்கு வழிவகுத்தது.
பதிவிட்ட நேரம்: நவம்பர் 04, 2021
