ক্রমবর্ধমান ছিদ্রযুক্ত কার্বন উপাদান: সংশ্লেষণ এবং ভূমিকা

অনুক্রমিকছিদ্রযুক্ত উপকরণ, মাল্টি-লেভেল পোর স্ট্রাকচারের অধিকারী—ম্যাক্রোপোরস (ব্যাস > 50 এনএম), মেসোপোরস (2-50 এনএম), এবং মাইক্রোপোরস (<2 এনএম)- উচ্চ নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের এলাকা, উচ্চ ছিদ্রের আয়তনের অনুপাত, বর্ধিত ব্যাপ্তিযোগ্যতা, কম ভর স্থানান্তর বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করে , এবং যথেষ্ট স্টোরেজ ক্ষমতা। এই বৈশিষ্ট্যগুলি অনুঘটক, শোষণ, বিচ্ছেদ, শক্তি এবং জীবন বিজ্ঞান সহ বিভিন্ন ক্ষেত্রে তাদের ব্যাপক গ্রহণের দিকে পরিচালিত করেছে, যা সহজতর ছিদ্রযুক্ত উপকরণগুলির চেয়ে উচ্চতর কর্মক্ষমতা প্রদর্শন করে।

প্রকৃতি থেকে অনুপ্রেরণা আঁকা

অনুক্রমিক ছিদ্রযুক্ত পদার্থের অনেক ডিজাইন প্রাকৃতিক কাঠামো দ্বারা অনুপ্রাণিত। এই উপকরণগুলি ভর স্থানান্তর বাড়াতে পারে, নির্বাচনী পারমিয়েশন সক্ষম করতে পারে, উল্লেখযোগ্য হাইড্রোফিলিক-হাইড্রোফোবিক পরিবেশ তৈরি করতে পারে এবং উপকরণগুলির অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্যগুলিকে সংশোধন করতে পারে।

হায়ারার্কিক্যাল সংশ্লেষণের কৌশলছিদ্রযুক্ত উপকরণ

1. সার্ফ্যাক্ট্যান্ট টেমপ্লেটিং পদ্ধতি

কিভাবে আমরা শ্রেণীবিন্যাস মেসোপোরাস উপকরণ গঠন করতে surfactants ব্যবহার করতে পারি? টেমপ্লেট হিসাবে বিভিন্ন আণবিক আকারের দুটি সার্ফ্যাক্টেন্ট নিয়োগ করা একটি সহজ কৌশল। সারফ্যাক্ট্যান্ট স্ব-একত্রিত আণবিক সমষ্টি বা সুপারমলিকুলার সমাবেশগুলি ছিদ্রযুক্ত কাঠামো নির্মাণের জন্য কাঠামো-নির্দেশক এজেন্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছে। সাবধানে ফেজ বিচ্ছেদ নিয়ন্ত্রণ করে, দ্বৈত সার্ফ্যাক্ট্যান্ট টেমপ্লেটিং ব্যবহার করে শ্রেণীবিন্যাস ছিদ্র কাঠামো সংশ্লেষিত করা যেতে পারে।

মিশ্রিত সার্ফ্যাক্ট্যান্ট জলীয় দ্রবণে, জলের সাথে হাইড্রোকার্বন চেইন যোগাযোগ হ্রাস সিস্টেমের মুক্ত শক্তি হ্রাস করে। সার্ফ্যাক্ট্যান্ট টার্মিনাল গ্রুপগুলির হাইড্রোফিলিসিটি অনেকগুলি সার্ফ্যাক্ট্যান্ট অণু দ্বারা গঠিত সমষ্টির ধরন, আকার এবং অন্যান্য বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে। সার্ফ্যাক্ট্যান্ট জলীয় দ্রবণের সিএমসি সিস্টেমে ব্যবহৃত সার্ফ্যাক্ট্যান্ট, তাপমাত্রা এবং/অথবা কোসলভেন্টের রাসায়নিক কাঠামোর সাথে সম্পর্কিত।

বিমোডাল মেসোপোরাস সিলিকা জেলগুলি ব্লক কপলিমার (KLE, SE, বা F127) এবং ছোট সার্ফ্যাক্ট্যান্ট (IL, CTAB, বা P123) ধারণকারী সমাধান ব্যবহার করে প্রস্তুত করা হয়।

2. প্রতিলিপি পদ্ধতি

সংশ্লেষণের জন্য শাস্ত্রীয় পদ্ধতি কি?ছিদ্রযুক্ত কার্বন পদার্থ? ছিদ্রযুক্ত কার্বনের জন্য সাধারণ টেমপ্লেটিং প্রতিলিপি পদ্ধতিতে একটি কার্বন অগ্রদূত/অজৈব টেমপ্লেট কম্পোজিট, কার্বনাইজেশন, এবং পরবর্তীতে অজৈব টেমপ্লেট অপসারণ করা জড়িত। এই পদ্ধতিকে দুই ভাগে ভাগ করা যায়। প্রথম বিভাগে কার্বন অগ্রদূতের মধ্যে অজৈব টেমপ্লেট এম্বেড করা জড়িত, যেমন সিলিকা ন্যানো পার্টিকেল। কার্বনাইজেশন এবং টেমপ্লেট অপসারণের পরে, ফলস্বরূপ ছিদ্রযুক্ত কার্বন পদার্থগুলি বিচ্ছিন্ন ছিদ্রগুলি প্রাথমিকভাবে টেমপ্লেট প্রজাতি দ্বারা দখল করে। দ্বিতীয় পদ্ধতিটি টেমপ্লেটের ছিদ্রগুলিতে কার্বন পূর্বসূর প্রবর্তন করে। কার্বনাইজেশন এবং টেমপ্লেট অপসারণের পরে উত্পন্ন ছিদ্রযুক্ত কার্বন উপাদানগুলি আন্তঃসংযুক্ত ছিদ্র কাঠামোর অধিকারী।

3. সল-জেল পদ্ধতি

কীভাবে সল-জেল পদ্ধতিটি শ্রেণীবদ্ধ ছিদ্রযুক্ত পদার্থের সংশ্লেষণ করতে ব্যবহৃত হয়? এটি একটি কলয়েডাল কণা সাসপেনশন (sol) গঠনের সাথে শুরু হয়, তারপরে একত্রিত সল কণার সমন্বয়ে একটি জেল তৈরি হয়। জেলের থার্মাল ট্রিটমেন্ট কাঙ্খিত উপাদান এবং রূপবিদ্যা যেমন পাউডার, ফাইবার, ফিল্ম এবং মনোলিথ দেয়। পূর্বসূরিগুলি সাধারণত ধাতব জৈব যৌগ, যেমন অ্যালকোক্সাইড, চেলেটেড অ্যালকোক্সাইড বা ধাতব লবণ যেমন ধাতব ক্লোরাইড, সালফেট এবং নাইট্রেট। অ্যালকোক্সাইডের প্রাথমিক হাইড্রোলাইসিস বা সমন্বিত জলের অণুগুলির ডিপ্রোটোনেশন প্রতিক্রিয়াশীল হাইড্রোক্সিল গ্রুপগুলির গঠনের দিকে পরিচালিত করে, যা পরে ঘনীভূত প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে শাখাযুক্ত অলিগোমার, পলিমার, একটি ধাতব অক্সাইড কঙ্কাল সহ নিউক্লিয়াস এবং প্রতিক্রিয়াশীল অবশিষ্ট হাইড্রোক্সিল গ্রুপ এবং একটি প্রতিক্রিয়াশীল হাইড্রোক্সিল গ্রুপ তৈরি করে।

4. পোস্ট-ট্রিটমেন্ট পদ্ধতি

সেকেন্ডারি ছিদ্র প্রবর্তনের মাধ্যমে শ্রেণীবিন্যাস ছিদ্রযুক্ত পদার্থ প্রস্তুত করার জন্য কোন পোস্ট-ট্রিটমেন্ট পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়? এই পদ্ধতিগুলি সাধারণত তিনটি বিভাগে পড়ে। প্রথম বিভাগে অতিরিক্ত গ্রাফটিং জড়িতছিদ্রযুক্ত উপকরণমূল ছিদ্রযুক্ত উপাদানের উপর। দ্বিতীয়টিতে অতিরিক্ত ছিদ্র পেতে মূল ছিদ্রযুক্ত উপাদানের রাসায়নিক এচিং বা লিচিং জড়িত। তৃতীয়টি নতুন ছিদ্র তৈরি করতে রাসায়নিক বা শারীরিক পদ্ধতি (যেমন বহুস্তর জমা এবং ইঙ্কজেট প্রিন্টিং) ব্যবহার করে ছিদ্রযুক্ত পদার্থের (সাধারণত ন্যানো পার্টিকেল) পূর্বসূরকে একত্রিত করা বা সাজানো জড়িত। পোস্ট-ট্রিটমেন্টের উল্লেখযোগ্য সুবিধাগুলি হল: (i) বিভিন্ন প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য বিভিন্ন কার্যকারিতা ডিজাইন করার ক্ষমতা; (ii) সংগঠিত নিদর্শন এবং রূপকল্প ডিজাইন করার জন্য বিভিন্ন ধরণের কাঠামো পাওয়ার ক্ষমতা; (iii) পছন্দসই অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে প্রসারিত করতে বিভিন্ন ধরণের ছিদ্রগুলিকে একত্রিত করার ক্ষমতা।

5. ইমালসন টেমপ্লেটিং পদ্ধতি

কিভাবে একটি ইমালশনে তেলের ফেজ বা জলের ফেজ সামঞ্জস্য করে ন্যানোমিটার থেকে মাইক্রোমিটার পর্যন্ত ছিদ্রের আকার সহ শ্রেণীবদ্ধ কাঠামো গঠন করা যায়? অগ্রদূতগুলি ফোঁটার চারপাশে শক্ত হয়ে যায় এবং তারপরে দ্রাবকগুলি বাষ্পীভবনের মাধ্যমে সরানো হয়, যার ফলে ছিদ্রযুক্ত পদার্থ হয়। বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, জল দ্রাবকগুলির মধ্যে একটি। তেল পর্যায়ে জলের ফোঁটা ছড়িয়ে দিয়ে ইমালসন তৈরি করা যেতে পারে, যা "ওয়াটার-ইন-অয়েল (ডব্লিউ/ও) ইমালসন" নামে পরিচিত, বা জলে তেলের ফোঁটা ছড়িয়ে দিয়ে, যা "অয়েল-ইন-ওয়াটার (O/W) নামে পরিচিত। ইমালশন।"

হাইড্রোফিলিক পৃষ্ঠের সাথে ছিদ্রযুক্ত পলিমার তৈরি করতে, W/O ইমালসনগুলি তাদের হাইড্রোফোবিক ছিদ্রযুক্ত কাঠামো সামঞ্জস্য করতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। হাইড্রোফিলিসিটি বাড়ানোর জন্য, কার্যকরীযোগ্য কপলিমার (যেমন ভিনাইল বেনজিল ক্লোরাইড) ইমালশনে অ-কার্যকর মনোমারে (যেমন স্টাইরিন) যোগ করা হয়। ড্রপলেট মাপ সামঞ্জস্য করে, অনুক্রমিকছিদ্রযুক্ত উপকরণআন্তঃসংযুক্ত porosities এবং ক্রমাগত ছিদ্র ব্যাস সঙ্গে প্রাপ্ত করা যেতে পারে.

6. জিওলাইট সংশ্লেষণ পদ্ধতি

কিভাবে জিওলাইট সংশ্লেষণের কৌশলগুলি, অন্যান্য সংশ্লেষণ কৌশলগুলির সাথে মিলিত, শ্রেণীবদ্ধ ছিদ্রযুক্ত পদার্থ তৈরি করতে পারে? জিওলাইট সংশ্লেষণের সময় ফেজ বিচ্ছেদ নিয়ন্ত্রণের উপর ভিত্তি করে ওভারগ্রোথ কৌশলগুলি হাইয়ারর্কিক্যাল কোর/শেল স্ট্রাকচার সহ দ্বি-মাইক্রোপোরাস জিওলাইটগুলি পেতে ব্যবহার করা যেতে পারে, যেগুলিকে তিন প্রকারে ভাগ করা যায়। প্রথম প্রকারটি আইসোমরফাস কোরের (যেমন ZSM-5/silicalite-1) মাধ্যমে অতিরিক্ত বৃদ্ধি জড়িত, যেখানে মূল স্ফটিকগুলি গঠন-নির্দেশক এজেন্ট হিসাবে কাজ করে। দ্বিতীয় প্রকার হল এপিটাক্সিয়াল বৃদ্ধি, যেমন জিওলাইট এলটিএ/এফএউ প্রকার, বিভিন্ন স্থানিক ব্যবস্থা সহ একই বিল্ডিং ইউনিট জড়িত। এই পদ্ধতিতে, জিওলাইট স্তরগুলির নির্বাচনী অত্যধিক বৃদ্ধির কারণে, আবরণ শুধুমাত্র নির্দিষ্ট নির্দিষ্ট স্ফটিক মুখগুলিতে সঞ্চালিত হতে পারে। তৃতীয় প্রকারটি হল বিভিন্ন জিওলাইটের উপর অতিবৃদ্ধি, যেমন FAU/MAZ, BEA/MFI, এবং MFI/AFI প্রকার। এই জিওলাইটগুলি সম্পূর্ণরূপে বিভিন্ন জিওলাইট কাঠামোর সমন্বয়ে গঠিত, এইভাবে স্বতন্ত্র রাসায়নিক এবং কাঠামোগত বৈশিষ্ট্যের অধিকারী।

7. কলয়েডাল ক্রিস্টাল টেমপ্লেটিং পদ্ধতি

অন্যান্য পদ্ধতির তুলনায় কলয়েডাল ক্রিস্টাল টেমপ্লেটিং পদ্ধতি কীভাবে অর্ডারকৃত, পর্যায়ক্রমিক ছিদ্র কাঠামোর সাথে একটি বড় আকারের পরিসরে উপকরণ তৈরি করে? এই পদ্ধতিটি ব্যবহার করে উত্পন্ন পোরোসিটি হার্ড টেমপ্লেট হিসাবে ব্যবহৃত অভিন্ন কলয়েডাল কণাগুলির পর্যায়ক্রমিক অ্যারের একটি প্রত্যক্ষ প্রতিরূপ, যা অন্যান্য টেমপ্লেটিং পদ্ধতির তুলনায় শ্রেণীবদ্ধ আকারের স্তরগুলি তৈরি করা সহজ করে তোলে। কলয়েডাল ক্রিস্টাল টেমপ্লেটগুলি ব্যবহার করে একত্রিত কলয়েডাল শূন্যতার বাইরে অতিরিক্ত ছিদ্র তৈরি করতে পারে।

কলয়েডাল ক্রিস্টাল টেমপ্লেটিং এর প্রাথমিক ধাপগুলি চিত্রিত করা হয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে কলয়েডাল ক্রিস্টাল টেমপ্লেট গঠন, অগ্রদূত অনুপ্রবেশ এবং টেমপ্লেট অপসারণ। সাধারণত, উভয় পৃষ্ঠ এবং ভলিউম টেমপ্লেট কাঠামো তৈরি করা যেতে পারে। ত্রিমাত্রিক অর্ডারযুক্ত ম্যাক্রোপোরাস (3DOM) কাঠামোগুলি পৃষ্ঠের টেমপ্লেটিং বৈশিষ্ট্যের মাধ্যমে তৈরি হয় যা আন্তঃসংযুক্ত "বেলুন" এবং স্ট্রুটের মতো নেটওয়ার্ক।

8. বায়ো-টেমপ্লেটিং পদ্ধতি

কিভাবে অনুক্রমিক হয়ছিদ্রযুক্ত উপকরণসরাসরি প্রাকৃতিক উপকরণ বা স্বতঃস্ফূর্ত সমাবেশ প্রক্রিয়ার প্রতিলিপি বায়োমিমেটিক কৌশলগুলির মাধ্যমে নির্মিত? উভয় পদ্ধতিকে জৈব-অনুপ্রাণিত প্রক্রিয়া হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে।

ক্রমবর্ধমান ছিদ্রযুক্ত কাঠামো সহ বিভিন্ন ধরণের প্রাকৃতিক উপকরণ তাদের কম খরচে এবং পরিবেশগত বন্ধুত্বের কারণে সরাসরি বায়ো-টেমপ্লেট হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। এই উপাদানগুলির মধ্যে, ব্যাকটেরিয়া থ্রেড, ডায়াটম ফ্রস্টুলস, ডিমের খোসা, পোকা ডানা, পরাগ শস্য, উদ্ভিদের পাতা, কাঠের সেলুলোজ, প্রোটিন সমষ্টি, মাকড়সার সিল্ক, ডায়াটম এবং অন্যান্য জীবের কথা জানা গেছে।

9. পলিমার টেমপ্লেটিং পদ্ধতি

ম্যাক্রোপোর সহ পলিমার স্ট্রাকচারগুলি কীভাবে শ্রেণীবদ্ধ ছিদ্রযুক্ত উপকরণ তৈরির জন্য টেমপ্লেট হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে? ম্যাক্রোপোরাস পলিমারগুলি স্ক্যাফোল্ড হিসাবে কাজ করতে পারে, রাসায়নিক বিক্রিয়া বা ন্যানো পার্টিকেলগুলির অনুপ্রবেশের সাথে চারপাশে বা তাদের মধ্যে ঘটতে পারে, যা উপাদানটির রূপবিদ্যাকে নির্দেশ করে। পলিমার সরানোর পরে, উপাদানটি মূল টেমপ্লেটের কাঠামোগত বৈশিষ্ট্যগুলি ধরে রাখে।

10. সুপারক্রিটিক্যাল ফ্লুইড পদ্ধতি

কিভাবে সু-সংজ্ঞায়িত ছিদ্রযুক্ত কাঠামোর সাথে উপকরণগুলি শুধুমাত্র জল এবং কার্বন ডাই অক্সাইড ব্যবহার করে সংশ্লেষিত হতে পারে, উদ্বায়ী জৈব দ্রাবকের প্রয়োজন ছাড়াই, এইভাবে বিস্তৃত প্রয়োগের সম্ভাবনা অফার করে? ড্রপলেট ফেজ অপসারণ সহজ কারণ কার্বন ডাই অক্সাইড ডিপ্রেসারাইজেশনের পরে একটি বায়বীয় অবস্থায় ফিরে আসে। সুপারক্রিটিকাল তরল, যা গ্যাস বা তরল নয়, ধীরে ধীরে নিম্ন থেকে উচ্চ ঘনত্বে সংকুচিত হতে পারে। অতএব, রাসায়নিক প্রক্রিয়ায় টিউনেবল দ্রাবক এবং প্রতিক্রিয়া মিডিয়া হিসাবে সুপারক্রিটিক্যাল তরলগুলি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। সুপারক্রিটিক্যাল ফ্লুইড টেকনোলজি ক্রমানুসারী ছিদ্রযুক্ত পদার্থের সংশ্লেষণ এবং প্রক্রিয়াকরণের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ পদ্ধতি।

সেমিকোরেক্স উচ্চ মানের অফার করেগ্রাফাইট সমাধানঅর্ধপরিবাহী প্রক্রিয়ার জন্য। আপনার যদি কোন জিজ্ঞাসা থাকে বা অতিরিক্ত বিবরণ প্রয়োজন, আমাদের সাথে যোগাযোগ করতে দ্বিধা করবেন না দয়া করে.

যোগাযোগের ফোন # +86-13567891907

ইমেইল: sales@semicorex.com