A pín graphite sí graphite àtọwọ́dá àti graphite àdánidá, àwọn ohun ìní graphite àdánidá tí a ti fìdí múlẹ̀ ní àgbáyé ní nǹkan bí 2 bilionu tọ́ọ̀nù.
A máa ń rí graphite àtọwọ́dá nípa ìbàjẹ́ àti ìtọ́jú ooru ti àwọn ohun èlò tí ó ní erogba lábẹ́ ìfúnpá déédé. Ìyípadà yìí nílò ooru àti agbára tó ga tó gẹ́gẹ́ bí agbára ìwakọ̀, a ó sì yí ètò tí ó wà ní ipò àìlera padà sí ètò kristali graphite tí a ṣètò.
Grafitization jẹ́ ọ̀nà tó gbòòrò jùlọ ti ohun èlò carbonaceous nípasẹ̀ ìtọ́jú ooru tó ga ju 2000 ℃ lọ nínú ìtúntò àwọn átọ̀mù erogba, ṣùgbọ́n àwọn ohun èlò erogba kan wà nínú iwọ̀n otútù tó ga ju 3000 ℃ lọ, irú ohun èlò erogba yìí ni a mọ̀ sí “èédú líle”, fún àwọn ohun èlò erogba tó rọrùn láti graphitized, ọ̀nà graphitization ìbílẹ̀ pẹ̀lú iwọ̀n otútù gíga àti ìtẹ̀sí gíga, catalytic graphitization, ọ̀nà ìfipamọ́ afẹ́fẹ́ kemikali, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ.
Ìṣàfihàn àwòrán jẹ́ ọ̀nà tó gbéṣẹ́ láti lo àwọn ohun èlò carbonaceous tó ní ìníyelórí púpọ̀. Lẹ́yìn ìwádìí tó jinlẹ̀ àti tó jinlẹ̀ láti ọwọ́ àwọn ọ̀mọ̀wé, ó ti dàgbà báyìí. Síbẹ̀síbẹ̀, àwọn nǹkan kan tí kò dára ló ń dín lílo àwòrán graphitization àṣà ìbílẹ̀ kù nínú iṣẹ́, nítorí náà ó jẹ́ àṣà tí kò ṣeé yẹ̀ sílẹ̀ láti ṣe àwárí àwọn ọ̀nà graphitization tuntun.
Ọ̀nà electrolysis iyọ̀ tí a ti yọ́ láti ọ̀rúndún kọkàndínlógún jẹ́ ohun tí ó ju ọgọ́rùn-ún ọdún lọ tí a ti ń ṣe ìdàgbàsókè, ìlànà ìpìlẹ̀ rẹ̀ àti àwọn ọ̀nà tuntun jẹ́ àtúnṣe àti ìdàgbàsókè nígbà gbogbo, nísinsìnyí kò sí ní ààlà sí iṣẹ́ irin àtijọ́ mọ́, ní ìbẹ̀rẹ̀ ọ̀rúndún kọkànlélógún, irin tí ó wà nínú ètò iyọ̀ tí a ti yọ́, ìpèsè electrolytic oxide tí ó lágbára tí a ti ṣe àwọn irin elemental ti di àfiyèsí nínú àwọn tí ó ń ṣiṣẹ́ jù,
Láìpẹ́ yìí, ọ̀nà tuntun kan fún ṣíṣe àwọn ohun èlò graphite nípasẹ̀ electrolysis iyọ̀ tí a yọ́ ti fa àfiyèsí púpọ̀.
Nípasẹ̀ ìyípo cathodic polarization àti electrodeposition, àwọn oríṣiríṣi ọ̀nà méjì ti àwọn ohun èlò aise erogba ni a yípadà sí àwọn ohun èlò nano-graphite pẹ̀lú iye tí a fi kún un. Ní ìfiwéra pẹ̀lú ìmọ̀ ẹ̀rọ graphitization ìbílẹ̀, ọ̀nà graphitization tuntun ní àwọn àǹfààní ti ìwọ̀n otútù graphitization tí ó lọ sílẹ̀ àti ìrísí tí a lè ṣàkóso.
Ìwé yìí ṣe àtúnyẹ̀wò ìlọsíwájú graphitization nípasẹ̀ ọ̀nà electrochemical, ó ṣe àgbékalẹ̀ ìmọ̀ ẹ̀rọ tuntun yìí, ó ṣe àgbéyẹ̀wò àwọn àǹfààní àti àléébù rẹ̀, ó sì tún ṣe àgbéyẹ̀wò ìdàgbàsókè rẹ̀ lọ́jọ́ iwájú.
Ni akọkọ, ọna polarization ti iyọ̀ electrolytic cathode ti o yọ́
1.1 ohun elo ipilẹ
Lọ́wọ́lọ́wọ́, ohun èlò pàtàkì ti graphite atọwọ́dá ni abẹ́rẹ́ coke àti pitch coke tí ó ní ìwọ̀n graphitization gíga, èyí ni nípa èérún epo àti èédú tar gẹ́gẹ́ bí ohun èlò aise láti ṣe àwọn ohun èlò carbon tí ó ní agbára gíga, pẹ̀lú porosity kékeré, sulfur kékeré, akoonu eeru kékeré àti àwọn àǹfààní ti graphitization, lẹ́yìn tí a bá ti ṣe é sínú graphite, ó ní resistance tó dára sí ipa, agbára ẹ̀rọ gíga, resistance kékeré,
Sibẹsibẹ, awọn ipamọ epo kekere ati awọn idiyele epo ti n yipada ti dinku idagbasoke rẹ, nitorinaa wiwa awọn ohun elo aise tuntun ti di iṣoro pajawiri lati yanju.
Àwọn ọ̀nà ìṣàfihàn graphitization ìbílẹ̀ ní àwọn ààlà, àti àwọn ọ̀nà ìṣàfihàn graphitization ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ lo àwọn ohun èlò àìṣeéṣe tó yàtọ̀ síra. Fún erogba tí kò ní graphitized, àwọn ọ̀nà ìbílẹ̀ kò lè ṣe é ní graphitization, nígbà tí ìlànà electrochemical ti electrolysis iyọ̀ móoru yọ̀ kọjá ààlà àwọn ohun èlò àìṣeéṣe, ó sì yẹ fún gbogbo àwọn ohun èlò carbon ìbílẹ̀.
Àwọn ohun èlò erogba ìbílẹ̀ ni erogba dudu, erogba tí a ti ṣiṣẹ́, edu, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ, lára èyí tí edu jẹ́ èyí tí ó ní ìlérí jùlọ. Inki tí a fi èédú ṣe máa ń mú edu jáde gẹ́gẹ́ bí ohun àkọ́kọ́, a sì máa ń ṣe é gẹ́gẹ́ bí ọjà graphite ní iwọ̀n otútù gíga lẹ́yìn ìtọ́jú ṣáájú.
Láìpẹ́ yìí, ìwé yìí dábàá àwọn ọ̀nà electrochemical tuntun kan, bíi Peng, nípasẹ̀ iyọ̀ móoru electrolysis kò ṣeé ṣe kí ó graphitized carbon black sínú crystallinity gíga ti graphite, electrolysis ti àwọn àpẹẹrẹ graphite tí ó ní àwọn eerun nanometer graphite tí a fi àwòrán petal ṣe, ní agbègbè ojú ilẹ̀ gíga, nígbà tí a bá lò ó fún battery cathode lithium fi electrochemical performance tí ó dára hàn ju graphite adayeba lọ.
Zhu àti àwọn ẹlẹgbẹ́ rẹ̀ fi èédú tí a ti tọ́jú tí kò ní ìdàgbàsókè tí a ti tọ́jú sínú ètò iyọ̀ tí ó yọ́ ní CaCl2 fún electrolysis ní 950 ℃, wọ́n sì ṣe àṣeyọrí yí èédú tí kò ní ìdàgbàsókè padà sí graphite pẹ̀lú crystallinity gíga, èyí tí ó fi ìṣiṣẹ́ tí ó dára hàn àti ìgbésí ayé gígùn nígbà tí a bá lò ó gẹ́gẹ́ bí anode ti bátírì ion lithium.
Àyẹ̀wò náà fihàn pé ó ṣeé ṣe láti yí onírúurú ohun èlò erogba ìbílẹ̀ padà sí graphite nípasẹ̀ electrolysis iyọ̀ tí ó yọ́, èyí tí ó ṣí ọ̀nà tuntun sílẹ̀ fún graphite oníṣẹ̀dá ọjọ́ iwájú.
1.2 ilana ti
Ọ̀nà electrolysis iyọ̀ tí a yọ́ mọ́ ń lo ohun èlò erogba gẹ́gẹ́ bí cathode ó sì ń yí i padà sí graphite pẹ̀lú crystallinity gíga nípasẹ̀ cathodic polarization. Lọ́wọ́lọ́wọ́, àwọn ìwé tó wà tẹ́lẹ̀ mẹ́nu ba yíyọ atẹ́gùn kúrò àti àtúntò àwọn átọ̀mù erogba ní ọ̀nà jíjìn nínú ìlànà ìyípadà agbára cathodic polarization.
Wíwà atẹ́gùn nínú àwọn ohun èlò erogba yóò dí graphitization lọ́wọ́ dé àyè kan. Nínú ìlànà graphitization ìbílẹ̀, a óò mú atẹ́gùn kúrò díẹ̀díẹ̀ nígbà tí ìwọ̀n otútù bá ga ju 1600K lọ. Síbẹ̀síbẹ̀, ó rọrùn púpọ̀ láti yọ oxidize kúrò nípasẹ̀ cathodic polarization.
Peng, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ nínú àwọn ìwádìí fún ìgbà àkọ́kọ́ fi ẹ̀rọ agbára ìdènà cathodic polarization iyọ̀ tí ó yọ́ hàn, èyí ni pé graphitization ibi tí ó yẹ kí ó bẹ̀rẹ̀ ni láti wà ní àárín gbùngbùn erogba/ìbáṣepọ̀ electrolyte, kí ó jẹ́ àkọ́kọ́ carbon microsphere ní àyíká ikarahun graphite oníwọ̀n kan náà, lẹ́yìn náà kí ó má ṣe dúró ṣinṣin nínú àwọn átọ̀mù carbon carbon anhydrous tí ó tàn kálẹ̀ sí flake graphite òde tí ó dúró ṣinṣin, títí tí a ó fi graphitized pátápátá.
Ìlànà graphitization náà máa ń tẹ̀lé pẹ̀lú yíyọ atẹ́gùn kúrò, èyí tí àwọn àyẹ̀wò tún fi hàn.
Jin àti àwọn ẹlòmíràn tún fi hàn pé èrò yìí wà nípa lílo àwọn àyẹ̀wò. Lẹ́yìn tí wọ́n ti ṣe carbonization of glucose, wọ́n ṣe graphitization (àkóónú atẹ́gùn 17%). Lẹ́yìn graphitization, àwọn spheres carbon líle àkọ́kọ́ (Àwòrán 1a àti 1c) ṣe àgbékalẹ̀ ikarahun oníhò tí a fi graphite nanosheets ṣe (Àwòrán 1b àti 1d).
Nípasẹ̀ electrolysis ti awọn okun erogba (atẹ́gùn 16%), awọn okun erogba le yipada si awọn tubes graphite lẹhin graphitization gẹgẹbi ilana iyipada ti a ṣe akiyesi ninu awọn iwe.
Mo gbàgbọ́ pé, ìṣípo gígùn náà wà lábẹ́ ìfọ́pọ̀ cathodic ti àwọn átọ̀mù erogba graphite gíga sí àtúntò erogba amorphous gbọ́dọ̀ ṣiṣẹ́, àwọn petals oníṣe graphite tí a ṣe àgbékalẹ̀ àwọn nanostructures tí a jẹ ní àǹfààní láti inú àwọn átọ̀mù atẹgun láti, ṣùgbọ́n bí a ṣe lè ní ipa lórí ìṣètò nanometer graphite kò ṣe kedere, bíi oxygen láti inú egungun erogba lẹ́yìn bí ó ṣe rí ní ìṣesí cathode, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ.
Lọ́wọ́lọ́wọ́, ìwádìí lórí ẹ̀rọ náà ṣì wà ní ìpele àkọ́kọ́, a sì nílò ìwádìí síwájú sí i.
1.3 Ìṣàfihàn àwòrán ti graphite oníṣe
A lo SEM lati ṣe akiyesi apẹrẹ oju ilẹ ti graphite, a lo TEM lati ṣe akiyesi apẹrẹ eto ti o kere ju 0.2 μm, XRD ati Raman spectroscopy ni awọn ọna ti o wọpọ julọ lati ṣe afihan ipilẹ microstructure ti graphite, a lo XRD lati ṣe apejuwe alaye kristal ti graphite, ati Raman spectroscopy ni a lo lati ṣe afihan awọn abawọn ati iwọn aṣẹ ti graphite.
Ọ̀pọ̀lọpọ̀ ihò ló wà nínú graphite tí a ṣe nípasẹ̀ cathode polarization of melted salt electrolysis. Fún onírúurú ohun èlò aise, bíi carbon black electrolysis, a gba àwọn nanostructures oníhò bíi petal. A ṣe àyẹ̀wò XRD àti Raman spectrum lórí carbon black lẹ́yìn electrolysis.
Ní 827 ℃, lẹ́yìn tí wọ́n fi folti 2.6V tọ́jú rẹ̀ fún wákàtí kan, àwòrán Raman ti dúdú erogba fẹ́rẹ̀ jọ ti graphite ti ìṣòwò. Lẹ́yìn tí wọ́n bá ti fi òtútù tó yàtọ̀ síra tọ́jú dúdú erogba, a ó wọn òtútù onípele graphite tó mú gan-an (002). Òkè diffraction (002) dúró fún ìwọ̀n ìtọ́sọ́nà ti fẹ́lẹ́ erogba aromatic nínú graphite.
Bí ìwọ̀n erogba bá ṣe mú tó, bẹ́ẹ̀ náà ni ó ṣe máa ń tọ́ka sí i.
Zhu lo eedu aláìlera tí a ti sọ di mímọ́ gẹ́gẹ́ bí kathode nínú ìwádìí náà, a sì yípadà ìṣètò kékeré ti ọjà tí a ti graphitized láti granular sí ìṣètò graphite ńlá, a sì tún rí ìpele graphite tí ó rọ̀ mọ́lẹ̀ lábẹ́ microscope onígbà gíga.
Nínú àwòrán Raman, pẹ̀lú ìyípadà àwọn ipò ìwádìí, iye ID/Ig náà yípadà. Nígbà tí ìwọ̀n otútù electrolytic jẹ́ 950 ℃, àkókò electrolytic jẹ́ wákàtí mẹ́fà, àti foliteji electrolytic jẹ́ 2.6V, iye ID/Ig tí ó kéré jùlọ jẹ́ 0.3, àti òkè D kéré jù G lọ. Ní àkókò kan náà, ìfarahàn òkè 2D tún dúró fún ìṣẹ̀dá ìṣètò graphite tí a ṣètò dáradára.
Òkè ìyípadà onípele (002) tó hàn gbangba nínú àwòrán XRD náà tún jẹ́rìí sí àṣeyọrí ìyípadà èédú tó kéré sí i sí graphite pẹ̀lú kírísítà gíga.
Nínú ìlànà graphitization, ìbísí iwọ̀n otútù àti folti yóò kó ipa pàtàkì nínú ìgbéga, ṣùgbọ́n folti tó ga jù yóò dín ìbísí graphite kù, àti pé iwọ̀n otútù tó ga jù tàbí àkókò graphitization tó gùn jù yóò yọrí sí ìfowópamọ́ àwọn ohun èlò, nítorí náà fún onírúurú ohun èlò carbon, ó ṣe pàtàkì láti ṣe àwárí àwọn ipò electrolytic tó yẹ jùlọ, èyí sì tún jẹ́ àfiyèsí àti ìṣòro.
Ìrísí flake tí ó dàbí petal yìí ní àwọn ànímọ́ electrochemical tó dára gan-an. Ọ̀pọ̀lọpọ̀ ihò ló ń jẹ́ kí a fi àwọn ion sínú/kí a fi wọ́n sínú rẹ̀ kíákíá, èyí tó ń pèsè àwọn ohun èlò cathode tó dára fún àwọn bátírì, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ. Nítorí náà, ọ̀nà electrochemical graphitization jẹ́ ọ̀nà graphitization tó ṣeé ṣe gan-an.
Ọ̀nà ìdúró electrode iyọ̀ tí a ti yọ́
2.1 Ìyọkúrò elekitirodu ti erogba oloro
Gẹ́gẹ́ bí gáàsì eefin tó ṣe pàtàkì jùlọ, CO2 tún jẹ́ ohun èlò tí kò léwu, tí kò léwu, tí kò wọ́n, tí ó sì rọrùn láti lò. Síbẹ̀síbẹ̀, erogba nínú CO2 wà ní ipò oxidation tó ga jùlọ, nítorí náà CO2 ní ìdúróṣinṣin thermodynamic gíga, èyí tó mú kí ó ṣòro láti tún lò.
A le tọpasẹ iwadii akọkọ lori ipo elekitirodu CO2 pada si awọn ọdun 1960. Ingram ati awọn ẹlẹgbẹ rẹ ṣe aṣeyọri lati pese erogba lori elekitirodu goolu ninu eto iyọ didan ti Li2CO3-Na2CO3-K2CO3.
Van àti àwọn ẹlẹgbẹ́ rẹ̀ tọ́ka sí i pé àwọn lulú erogba tí a rí ní oríṣiríṣi agbára ìdínkù ní àwọn ìrísí ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀, títí bí graphite, amorphous carbon àti carbon nanofibers.
Nípasẹ̀ iyọ̀ dídà láti mú CO2 àti ọ̀nà ìmúrasílẹ̀ àṣeyọrí ohun èlò carbon, lẹ́yìn ìgbà pípẹ́ tí àwọn ọ̀mọ̀wé ìwádìí ti dojúkọ sí ìlànà ìṣẹ̀dá ìpamọ́ erogba àti ipa àwọn ipò electrolysis lórí ọjà ìkẹyìn, èyí tí ó ní ìwọ̀n otútù electrolytic, folti electrolytic àti àkópọ̀ iyọ̀ dídà àti electrodes, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ, ìmúrasílẹ̀ iṣẹ́ gíga ti àwọn ohun èlò graphite fún ipò electrode ti CO2 ti fi ìpìlẹ̀ tó lágbára lélẹ̀.
Nípa yíyípadà electrolyte àti lílo ètò iyọ̀ móltéèlì tí ó dá lórí CaCl2 pẹ̀lú agbára ìgbanisíṣẹ́ CO2 tí ó ga jùlọ, Hu àti àwọn ẹlòmíràn ṣe àṣeyọrí graphene pẹ̀lú ìwọ̀n graphitization gíga àti carbon nanotubes àti àwọn ètò nanographite mìíràn nípa kíkẹ́kọ̀ọ́ nípa àwọn ipò electrolytic bíi ooru electrolysis, ìṣètò electrode àti ìṣètò iyọ̀ móltéèlì.
Ní ìfiwéra pẹ̀lú ètò carbonate, CaCl2 ní àwọn àǹfààní bíi olowo poku àti rọrùn láti rí gbà, agbára ìdarí gíga, ó rọrùn láti yọ́ nínú omi, àti agbára ìyọkúrò gíga ti àwọn ion atẹ́gùn, èyí tí ó pèsè àwọn ipò ìmọ̀-ẹ̀rọ fún ìyípadà CO2 sí àwọn ọjà graphite pẹ̀lú ìníyelórí gíga.
2.2 Ọ̀nà Ìyípadà
Ìpèsè àwọn ohun èlò erogba tí a fi kún iye gíga nípa lílo electrodeposition ti CO2 láti inú iyọ̀ yíyọ́ ní pàtàkì pẹ̀lú ìgbámú CO2 àti ìdínkù tí kò ṣe tààrà. A parí gbígbà CO2 pẹ̀lú iyọ̀ yíyọ́ O2- nínú ọ̀fẹ́, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú Ìgbékalẹ̀ (1):
CO2+O2-→CO3 2- (1)
Lọ́wọ́lọ́wọ́, a ti dábàá àwọn ọ̀nà ìfàsẹ́yìn ìdínkù aláìtaara mẹ́ta: ìfàsẹ́yìn ìgbésẹ̀ kan, ìfàsẹ́yìn ìgbésẹ̀ méjì àti ìfàsẹ́yìn ìdínkù irin.
Ingram ló kọ́kọ́ dábàá ìlànà ìṣe ìgbésẹ̀ kan náà, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú Ìgbékalẹ̀ (2):
CO3 2-+ 4E – →C+3O2- (2)
Borucka et al. ló dábàá ìlànà ìṣesí ìgbésẹ̀ méjì náà, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú Ìgbékalẹ̀ (3-4):
CO3 2-+ 2E – →CO2 2-+O2- (3)
CO2 2-+ 2E – →C+2O2- (4)
Deanhardt àti àwọn ẹlẹgbẹ́ rẹ̀ dábàá ọ̀nà tí wọ́n fi ń dín ìṣiṣẹ́ ìṣiṣẹ́ irin kù. Wọ́n gbàgbọ́ pé a kọ́kọ́ dín àwọn ion irin kù sí irin nínú katódì, lẹ́yìn náà a dín irin náà kù sí àwọn ion carbonate, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú Ìgbékalẹ̀ (5~6):
M- + E – →M (5)
4 m + M2CO3 – > C + 3 m2o (6)
Lọ́wọ́lọ́wọ́, a gba ìlànà ìṣe ìgbésẹ̀ kan-kan nínú àwọn ìwé tó wà tẹ́lẹ̀.
Yin àti àwọn ẹlòmíràn ṣe ìkẹ́kọ̀ọ́ nípa ètò carbonate Li-Na-K pẹ̀lú nickel gẹ́gẹ́ bí kathode, tin dioxide gẹ́gẹ́ bí anode àti waya fàdákà gẹ́gẹ́ bí elekitirodu ìtọ́kasí, wọ́n sì gba àyẹ̀wò voltammetry cyclic nínú Àwòrán 2 (ìwọ̀n ìwòran ti 100 mV/s) ní kathode nickel, wọ́n sì rí i pé ìpele ìdínkù kan ṣoṣo ló wà (ní -2.0V) nínú ìwòran odi.
Nítorí náà, a lè parí èrò sí pé ìhùwàpadà kan ṣoṣo ló wáyé nígbà tí a dín carbonate kù.
Gao àti àwọn ẹlòmíràn gba ìyípo voltammetry kan náà nínú ètò carbonate kan náà.
Ge àti àwọn ẹlòmíràn lo anode inert àti kathode tungsten láti gba CO2 nínú ètò LiCl-Li2CO3 wọ́n sì rí àwọn àwòrán tó jọra, àti pé ìdínkù nínú ìṣàyẹ̀wò erogba nìkan ló fara hàn nínú ìwòran odi.
Nínú ètò iyọ̀ onírin alkaline tí a yọ́, àwọn irin alkali àti CO ni a ó máa mú jáde nígbà tí kathode bá ń kó erogba sí i. Síbẹ̀síbẹ̀, nítorí pé àwọn ipò thermodynamic ti ìṣesí ìpamọ́ erogba kéré ní ìwọ̀n otútù tí ó lọ sílẹ̀, ìdínkù carbonate sí erogba nìkan ni a lè rí nínú ìwádìí náà.
2.3 Gbigba CO2 nipasẹ iyọ didan lati pese awọn ọja graphite
Àwọn ohun èlò nano graphite tí a fi kún iye gíga bíi graphene àti erogba nanotubes ni a lè pèsè nípa lílo electrodeposition ti CO2 láti inú iyọ̀ yíyọ́ nípa ṣíṣàkóso àwọn ipò ìdánwò. Hu àti àwọn ẹlòmíràn lo irin alagbara gẹ́gẹ́ bí kathode nínú ètò iyọ̀ yíyọ́ CaCl2-NaCl-CaO wọ́n sì fi electrolyze ṣe é fún wákàtí mẹ́rin lábẹ́ ipò 2.6V constant folti ní àwọn iwọn otutu tó yàtọ̀ síra.
Nítorí ìyípadà irin àti ipa ìbúgbàù CO láàárín àwọn ìpele graphite, a rí graphene lórí ojú cathode. Ìlànà ìmúrasílẹ̀ graphene hàn nínú Àwòrán 3.
Àwòrán náà
Àwọn ìwádìí tó tẹ̀lé e fi Li2SO4 kún un lórí ìpìlẹ̀ ètò iyọ̀ CaCl2-NaClCaO, ìwọ̀n otutu electrolysis jẹ́ 625 ℃, lẹ́yìn wákàtí mẹ́rin ti electrolysis, ní àkókò kan náà nínú ìfipamọ́ cathodic ti erogba tí a rí graphene àti erogba nanotubes, ìwádìí náà rí i pé Li+ àti SO4 2- ní ipa rere lórí graphitization.
A tun le fi sulfur sinu ara erogba naa ni aṣeyọri, ati pe a le gba awọn iwe graphite tinrin pupọ ati erogba filamentous nipa ṣiṣakoso awọn ipo elekitiroliti.
Àwọn ohun èlò bíi ìwọ̀n otútù electrolytic ti gíga àti ìsàlẹ̀ fún ìṣẹ̀dá graphene ṣe pàtàkì, nígbà tí ìwọ̀n otútù tí ó ga ju 800 ℃ bá rọrùn láti mú CO jáde dípò erogba, kò fẹ́rẹ̀ sí ìtújáde erogba nígbà tí ó bá ga ju 950 ℃ lọ, nítorí náà ìṣàkóso ìwọ̀n otútù ṣe pàtàkì gidigidi láti mú graphene àti erogba nanotubes jáde, àti láti mú ìṣọ̀kan ìṣesí ìṣesí erogba CO padà láti rí i dájú pé cathode náà mú graphene tí ó dúró ṣinṣin jáde.
Àwọn iṣẹ́ wọ̀nyí pèsè ọ̀nà tuntun fún ṣíṣe àwọn ọjà nano-graphite nípasẹ̀ CO2, èyí tí ó ṣe pàtàkì gidigidi fún ojútùú àwọn gáàsì eefin àti ìpèsè graphene.
3. Àkótán àti Ìròyìn
Pẹ̀lú ìdàgbàsókè kíákíá ti ilé iṣẹ́ agbára tuntun, graphite àdánidá kò lè mú ìbéèrè lọ́wọ́lọ́wọ́ wá, graphite àdánidá sì ní àwọn ànímọ́ ti ara àti kẹ́míkà tó dára ju graphite àdánidá lọ, nítorí náà graphitization olowo poku, tó munadoko, tó sì jẹ́ ohun tó dára fún àyíká jẹ́ àfojúsùn ìgbà pípẹ́.
Awọn ọna Electrochemical graphitization ninu awọn ohun elo aise ti o lagbara ati gaseous pẹlu ọna ti cathodic polarization ati electrochemical deposition ni aṣeyọri jade kuro ninu awọn ohun elo graphite pẹlu iye ti o ga julọ, ni akawe pẹlu ọna ibile ti graphitization, ọna electrochemical jẹ ti ṣiṣe ti o ga julọ, agbara kekere, aabo ayika alawọ ewe, fun kekere ni opin nipasẹ awọn ohun elo yiyan ni akoko kanna, gẹgẹbi awọn ipo electrolysis oriṣiriṣi le ṣee pese ni oriṣiriṣi morphology ti graphite structure,
Ó pèsè ọ̀nà tó gbéṣẹ́ fún gbogbo onírúurú gáàsì amorphous erogba àti ewéko láti yípadà sí àwọn ohun èlò graphite tí a fi nano ṣe, ó sì ní àǹfààní lílò tó dára.
Lọ́wọ́lọ́wọ́, ìmọ̀ ẹ̀rọ yìí ti wà ní ìbẹ̀rẹ̀. Àwọn ìwádìí díẹ̀ ló wà lórí graphitization nípasẹ̀ ọ̀nà electrochemical, ọ̀pọ̀ iṣẹ́ tí a kò mọ̀ sì tún wà. Nítorí náà, ó ṣe pàtàkì láti bẹ̀rẹ̀ láti àwọn ohun èlò aise kí a sì ṣe ìwádìí tó péye àti tó wà ní ìṣètò lórí onírúurú carbon amorphous, àti ní àkókò kan náà, a ṣe àwárí thermodynamics àti dynamics ti ìyípadà graphite ní ìpele jíjìn.
Àwọn wọ̀nyí ní ìtumọ̀ tó jinlẹ̀ fún ìdàgbàsókè ilé iṣẹ́ graphite lọ́jọ́ iwájú.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: May-10-2021