အီလက်ထရုတ်ငါးပိဈေးကွက်ဝေစု၊ လမ်းကြောင်း၊ စီးပွားရေးဗျူဟာနှင့် ၂၀၂၇ ခုနှစ်အထိ ခန့်မှန်းချက်

ဂရပ်ဖိုက်ကို လူလုပ်ဂရပ်ဖိုက်နှင့် သဘာဝဂရပ်ဖိုက်ဟူ၍ နှစ်မျိုးခွဲခြားထားပြီး ကမ္ဘာပေါ်တွင် သက်သေပြထားသော သဘာဝဂရပ်ဖိုက်သိုက်မှာ တန်ချိန် ၂ ဘီလီယံခန့်ရှိသည်။
ကာဗွန်ပါဝင်သောပစ္စည်းများကို ပုံမှန်ဖိအားအောက်တွင် ပြိုကွဲခြင်းနှင့် အပူပေးခြင်းဖြင့် အတုဂရပ်ဖိုက်ကို ရရှိသည်။ ဤပြောင်းလဲမှုသည် မောင်းနှင်အားအဖြစ် မြင့်မားသောအပူချိန်နှင့် စွမ်းအင်လိုအပ်ပြီး စနစ်မကျသောဖွဲ့စည်းပုံကို စနစ်တကျစီစဉ်ထားသော ဂရပ်ဖိုက်ပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံအဖြစ် ပြောင်းလဲပေးမည်ဖြစ်သည်။
ဂရပ်ဖစ်တိုက်ဇေးရှင်းဆိုသည်မှာ ကာဗွန်ပစ္စည်း၏ အကျယ်ပြန့်ဆုံးအဓိပ္ပာယ်မှာ ၂၀၀၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်အထက် အပူချိန်မြင့်အပူပေးကုသမှုဖြင့် ကာဗွန်အက်တမ်များ ပြန်လည်စီစဉ်ခြင်းဖြစ်သော်လည်း၊ ၃၀၀၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်အထက် အပူချိန်မြင့်တွင် ဂရပ်ဖစ်တိုက်ဇေးရှင်းပြုလုပ်ခြင်း၊ ဤကာဗွန်ပစ္စည်းများကို “မာကျောသောမီးသွေး” ဟုလူသိများပြီး ဂရပ်ဖစ်တိုက်ဇေးရှင်းပြုလုပ်ရလွယ်ကူသော ကာဗွန်ပစ္စည်းများအတွက် ရိုးရာဂရပ်ဖစ်တိုက်ဇေးရှင်းနည်းလမ်းတွင် အပူချိန်မြင့်နှင့် ဖိအားမြင့်နည်းလမ်း၊ ဓာတ်ကူဂရပ်ဖစ်တိုက်ဇေးရှင်း၊ ဓာတုအငွေ့စုပုံနည်းလမ်း စသည်တို့ ပါဝင်သည်။

ဂရပ်ဖစ်ဖွဲ့စည်းခြင်းသည် ကာဗွန်ပစ္စည်းများကို တန်ဖိုးမြင့်အသုံးချမှု၏ ထိရောက်သောနည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ ပညာရှင်များ၏ ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်နှင့် နက်ရှိုင်းသော သုတေသနပြုမှုများအပြီးတွင် ယခုအခါ ၎င်းသည် အခြေခံအားဖြင့် ရင့်ကျက်နေပြီဖြစ်သည်။ သို့သော်၊ အချို့သော မကောင်းသောအချက်များသည် စက်မှုလုပ်ငန်းတွင် ရိုးရာဂရပ်ဖစ်ဖွဲ့စည်းခြင်းကို အသုံးချမှုကို ကန့်သတ်ထားသောကြောင့် ဂရပ်ဖစ်ဖွဲ့စည်းခြင်းနည်းလမ်းအသစ်များကို စူးစမ်းလေ့လာခြင်းသည် မလွဲမသွေခေတ်ရေစီးကြောင်းတစ်ခုဖြစ်သည်။

၁၉ ရာစုကတည်းက အရည်ပျော်ဆားလျှပ်စစ်ဓာတ်ခွဲခြင်းနည်းလမ်းဟာ ရာစုနှစ်တစ်ခုကျော် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ခဲ့ပြီး၊ ၎င်းရဲ့ အခြေခံသီအိုရီနဲ့ နည်းလမ်းအသစ်တွေဟာ အဆက်မပြတ် ဆန်းသစ်တီထွင်မှုနဲ့ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုတွေ ရှိနေပြီး၊ အခုဆိုရင် ရိုးရာသတ္တုဗေဒလုပ်ငန်းမှာတင် ကန့်သတ်မထားတော့ဘဲ၊ ၂၁ ရာစုအစပိုင်းမှာတော့ အရည်ပျော်ဆားစနစ်မှာ သတ္တုအစိုင်အခဲအောက်ဆိုဒ်လျှပ်စစ်ဓာတ်ခွဲလျှော့ချရေးစနစ်မှာ ဒြပ်စင်သတ္တုတွေရဲ့ ပြင်ဆင်မှုဟာ ပိုမိုတက်ကြွလာခဲ့ပါတယ်။
မကြာသေးမီက အရည်ပျော်ဆားလျှပ်စစ်ဓာတ်ခွဲခြင်းဖြင့် ဂရပ်ဖိုက်ပစ္စည်းများကို ပြင်ဆင်သည့် နည်းလမ်းအသစ်တစ်ခုသည် အာရုံစိုက်မှုများစွာကို ဆွဲဆောင်ခဲ့သည်။

ကက်သိုဒစ် ပိုလာရိုက်ဇေးရှင်းနှင့် လျှပ်ကူးပစ္စည်းအနေအထားတို့ဖြင့် ကာဗွန်ကုန်ကြမ်းပုံစံနှစ်မျိုးကို တန်ဖိုးမြင့် နာနိုဂရပ်ဖိုက်ပစ္စည်းများအဖြစ် ပြောင်းလဲပေးသည်။ ရိုးရာဂရပ်ဖိုက်ဇေးရှင်းနည်းပညာနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ဂရပ်ဖိုက်ဇေးရှင်းနည်းလမ်းအသစ်တွင် ဂရပ်ဖိုက်ဇေးရှင်းအပူချိန်နည်းပါးခြင်းနှင့် ထိန်းချုပ်နိုင်သောပုံသဏ္ဌာန်တို့ အားသာချက်များရှိသည်။

ဤစာတမ်းသည် လျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒနည်းလမ်းဖြင့် ဂရပ်ဖစ်ဖြစ်စဉ်၏ တိုးတက်မှုကို ပြန်လည်သုံးသပ်ပြီး ဤနည်းပညာအသစ်ကို မိတ်ဆက်ကာ ၎င်း၏ အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာကာ ၎င်း၏ အနာဂတ်ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုလမ်းကြောင်းကို မျှော်လင့်ပါသည်။

ပထမဦးစွာ၊ အရည်ပျော်ဆား အီလက်ထရိုလိုက်တစ် ကက်သုတ် ပိုလာရိုက်ဇေးရှင်း နည်းလမ်း

၁.၁ ကုန်ကြမ်းပစ္စည်းများ
လက်ရှိတွင်၊ အတုဂရပ်ဖိုက်၏ အဓိကကုန်ကြမ်းမှာ ဂရပ်ဖိုက်ဓာတ်တိုးခြင်းအဆင့်မြင့်သော အပ်ကိုကာကိုင်းနှင့် pitch ကိုကာကိုင်းတို့ဖြစ်ပြီး၊ ဆိုလိုသည်မှာ ရေနံကြွင်းကျန်နှင့် ကျောက်မီးသွေးကတ္တရာကို ကုန်ကြမ်းအဖြစ်အသုံးပြုခြင်းဖြင့် အရည်အသွေးမြင့်ကာဗွန်ပစ္စည်းများထုတ်လုပ်ရန်၊ porosity နည်းပါးခြင်း၊ ဆာလဖာနည်းပါးခြင်း၊ ပြာပါဝင်မှုနည်းပါးခြင်းနှင့် ဂရပ်ဖိုက်ဓာတ်တိုးခြင်း၏ အားသာချက်များရှိပြီး ဂရပ်ဖိုက်အဖြစ်ပြင်ဆင်ပြီးနောက် ထိခိုက်မှုဒဏ်ခံနိုင်ရည်ကောင်းမွန်ခြင်း၊ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာခိုင်ခံ့မှုမြင့်မားခြင်း၊ ခုခံမှုနည်းပါးခြင်းစသည့် အကျိုးကျေးဇူးများရှိသည်။
သို့သော်လည်း ရေနံသိုက် အကန့်အသတ်ရှိခြင်းနှင့် ရေနံဈေးနှုန်းများ အတက်အကျရှိခြင်းတို့ကြောင့် ၎င်း၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကို ကန့်သတ်ထားသောကြောင့် ကုန်ကြမ်းအသစ်များ ရှာဖွေခြင်းသည် ဖြေရှင်းရမည့် အရေးတကြီးပြဿနာတစ်ခု ဖြစ်လာခဲ့သည်။
ရိုးရာဂရပ်ဖစ်ဖွဲ့စည်းခြင်းနည်းလမ်းများတွင် ကန့်သတ်ချက်များရှိပြီး ဂရပ်ဖစ်ဖွဲ့စည်းခြင်းနည်းလမ်းများသည် မတူညီသောကုန်ကြမ်းပစ္စည်းများကို အသုံးပြုကြသည်။ ဂရပ်ဖစ်မဟုတ်သောကာဗွန်အတွက်၊ ရိုးရာနည်းလမ်းများသည် ဂရပ်ဖစ်ဖွဲ့စည်းခြင်းကို ခက်ခဲစွာလုပ်ဆောင်နိုင်သော်လည်း၊ အရည်ပျော်ဆားလျှပ်စစ်ဓာတ်ခွဲခြင်း၏ လျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒဖော်မြူလာသည် ကုန်ကြမ်းများ၏ ကန့်သတ်ချက်ကို ဖောက်ထွက်ပြီး ရိုးရာကာဗွန်ပစ္စည်းများအားလုံးနီးပါးအတွက် သင့်လျော်ပါသည်။

ရိုးရာကာဗွန်ပစ္စည်းများတွင် ကာဗွန်အနက်ရောင်၊ activated carbon၊ ကျောက်မီးသွေး စသည်တို့ပါဝင်ပြီး ၎င်းတို့အနက် ကျောက်မီးသွေးသည် အလားအလာအရှိဆုံးဖြစ်သည်။ ကျောက်မီးသွေးအခြေခံမင်သည် ကျောက်မီးသွေးကို ရှေ့ပြေးအဖြစ်အသုံးပြုပြီး ကြိုတင်ပြုပြင်ပြီးနောက် အပူချိန်မြင့်မားစွာဖြင့် ဂရပ်ဖိုက်ထုတ်ကုန်များအဖြစ် ပြင်ဆင်သည်။
မကြာသေးမီက ဤစာတမ်းသည် Peng ကဲ့သို့သော လျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒနည်းလမ်းအသစ်တစ်ခုကို အဆိုပြုထားပြီး၊ အရည်ပျော်ဆားလျှပ်စစ်ဓာတ်ခွဲခြင်းဖြင့် ကာဗွန်အနက်ရောင်ကို ဂရပ်ဖိုက်၏ မြင့်မားသောပုံဆောင်ခဲများအဖြစ် ဂရပ်ဖိုက်ဓာတ်ခွဲရန် မဖြစ်နိုင်ပါ။ ပွင့်ချပ်ပုံသဏ္ဍာန် ဂရပ်ဖိုက်နာနိုမီတာချစ်ပ်များပါရှိသော ဂရပ်ဖိုက်နမူနာများ၏ လျှပ်စစ်ဓာတ်ခွဲခြင်းသည် မျက်နှာပြင်ဧရိယာမြင့်မားပြီး လီသီယမ်ဘက်ထရီကတ်သုတ်အတွက်အသုံးပြုသောအခါ သဘာဝဂရပ်ဖိုက်ထက် လျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒစွမ်းဆောင်ရည်ပိုမိုကောင်းမွန်ကြောင်း ပြသခဲ့သည်။
Zhu နှင့်အဖွဲ့သည် deashing ပြုလုပ်ထားသော အရည်အသွေးနိမ့်ကျောက်မီးသွေးကို CaCl2 အရည်ပျော်ဆားစနစ်ထဲသို့ 950 ℃ တွင် electrolysis အတွက်ထည့်ခဲ့ပြီး အရည်အသွေးနိမ့်ကျောက်မီးသွေးကို ပုံဆောင်ခဲမြင့်မားသော ဂရပ်ဖိုက်အဖြစ် အောင်မြင်စွာပြောင်းလဲခဲ့ပြီး လစ်သီယမ်အိုင်းယွန်းဘက်ထရီ၏ anode အဖြစ်အသုံးပြုသောအခါ ကောင်းမွန်သောနှုန်းထားစွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ရှည်လျားသော cycle life ကိုပြသခဲ့သည်။
ဒီစမ်းသပ်မှုအရ ရိုးရာကာဗွန်ပစ္စည်းအမျိုးအစား အမျိုးမျိုးကို အရည်ပျော်ဆားလျှပ်စစ်ဓာတ်ခွဲခြင်းနည်းလမ်းဖြင့် ဂရပ်ဖိုက်အဖြစ် ပြောင်းလဲနိုင်ကြောင်း ပြသထားပြီး၊ ၎င်းသည် အနာဂတ်ဓာတုဂရပ်ဖိုက်အတွက် နည်းလမ်းအသစ်တစ်ခုကို ဖွင့်လှစ်ပေးပါသည်။
၁.၂ ယန္တရား
အရည်ပျော်ဆားလျှပ်စစ်ဓာတ်ခွဲခြင်းနည်းလမ်းသည် ကာဗွန်ပစ္စည်းကို ကတ်သုတ်အဖြစ်အသုံးပြုပြီး ကက်သုတ်ပိုလာရိုက်ဇေးရှင်းမှတစ်ဆင့် မြင့်မားသောပုံဆောင်ခဲများရှိသော ဂရပ်ဖိုက်အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပေးသည်။ လက်ရှိတွင်၊ ရှိပြီးသားစာပေများတွင် ကက်သုတ်ပိုလာရိုက်ဇေးရှင်း၏ အလားအလာရှိသောပြောင်းလဲမှုလုပ်ငန်းစဉ်တွင် အောက်ဆီဂျင်ဖယ်ရှားခြင်းနှင့် ကာဗွန်အက်တမ်များကို အဝေးမှပြန်လည်စီစဉ်ခြင်းအကြောင်း ဖော်ပြထားသည်။
ကာဗွန်ပစ္စည်းများတွင် အောက်ဆီဂျင်ရှိနေခြင်းသည် ဂရပ်ဖစ်ဓာတ်ပြောင်းလဲမှုကို အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ အနှောင့်အယှက်ဖြစ်စေပါသည်။ ရိုးရာဂရပ်ဖစ်ဓာတ်ပြောင်းလဲမှုလုပ်ငန်းစဉ်တွင် အပူချိန် 1600K ထက်မြင့်သောအခါ အောက်ဆီဂျင်ကို ဖြည်းဖြည်းချင်းဖယ်ရှားသွားမည်ဖြစ်သည်။ သို့သော် ကက်သိုဒစ်ပိုလာရိုက်ဇေးရှင်းမှတစ်ဆင့် အောက်ဆီဒေးရှင်းဓာတ်လျှော့ချရန် အလွန်အဆင်ပြေပါသည်။

Peng စသည်တို့သည် ပထမဆုံးအကြိမ်အဖြစ် အရည်ပျော်ဆား electrolysis cathodic polarization အလားအလာယန္တရားကို တင်ပြခဲ့ပြီး၊ ဂရပ်ဖစ်ဖြစ်စဉ်သည် အစိုင်အခဲကာဗွန် microspheres/electrolyte interface တွင် တည်ရှိရန် စတင်ရန်ဖြစ်ပြီး၊ ပထမဦးစွာ ကာဗွန် microsphere သည် အခြေခံအချင်းတူညီသော ဂရပ်ဖိုက်အခွံတစ်ဝိုက်တွင် ဖွဲ့စည်းပြီးနောက် ရေဓာတ်မတည်သော ကာဗွန်အက်တမ်များသည် ပိုမိုတည်ငြိမ်သော အပြင်ဘက်ဂရပ်ဖိုက်အလွှာသို့ ပျံ့နှံ့သွားပြီး ဂရပ်ဖိုက်အပြည့်အဝဖြစ်ပေါ်သည်အထိဖြစ်သည်။
ဂရပ်ဖစ်ဖြစ်စဉ်နှင့်အတူ အောက်ဆီဂျင်ဖယ်ရှားခြင်းနှင့်အတူ ၎င်းကို စမ်းသပ်ချက်များဖြင့်လည်း အတည်ပြုထားသည်။
Jin နှင့်အဖွဲ့သည် ဤအမြင်ကို စမ်းသပ်ချက်များမှတစ်ဆင့် သက်သေပြခဲ့ကြသည်။ ဂလူးကို့စ်ကို ကာဗွန်ဓာတ်ပြုပြီးနောက် ဂရပ်ဖစ်ဓာတ်ပြုမှု (အောက်ဆီဂျင်ပါဝင်မှု ၁၇%) ကို ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ ဂရပ်ဖစ်ဓာတ်ပြုမှုပြီးနောက် မူလအစိုင်အခဲကာဗွန်လုံးများ (ပုံ ၁က နှင့် ၁ဂ) သည် ဂရပ်ဖိုက်နာနိုစာရွက်များဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသော အပေါက်ငယ်များပါသော အခွံတစ်ခုကို ဖွဲ့စည်းခဲ့သည် (ပုံ ၁ခ နှင့် ၁ဃ)။
ကာဗွန်ဖိုက်ဘာများ (အောက်ဆီဂျင် ၁၆%) ကို လျှပ်စစ်ဓာတ်ဖြင့် ချေဖျက်ခြင်းဖြင့်၊ စာပေများတွင် ခန့်မှန်းထားသည့် ပြောင်းလဲမှုယန္တရားအရ ဂရပ်ဖိုက်ဖြစ်စဉ်ပြီးနောက် ကာဗွန်ဖိုက်ဘာများကို ဂရပ်ဖိုက်ပြွန်များအဖြစ် ပြောင်းလဲနိုင်သည်။

အကွာအဝေးရှည်ရွေ့လျားမှုသည် ကာဗွန်အက်တမ်များ၏ ကက်သိုဒစ်ပိုလာရိုက်ဇေးရှင်းအောက်တွင် မြင့်မားသောပုံဆောင်ခဲဂရပ်ဖိုက်မှ အမော်ဖစ်ကာဗွန်ပြန်လည်စီစဉ်ခြင်းကို လုပ်ဆောင်ရမည်ဟု ယုံကြည်ရပြီး၊ အောက်ဆီဂျင်အက်တမ်များမှ အကျိုးကျေးဇူးရရှိသော ဓာတုဂရပ်ဖိုက်ထူးခြားသော ပွင့်ချပ်ပုံသဏ္ဍာန်နာနိုဖွဲ့စည်းပုံများ၊ သို့သော် ကက်သိုဒစ်ဓာတ်ပြုမှုတွင် ကာဗွန်အရိုးစုမှ အောက်ဆီဂျင်ကဲ့သို့ ဂရပ်ဖိုက်နာနိုမီတာဖွဲ့စည်းပုံကို မည်သို့လွှမ်းမိုးရမည်ကို တိကျစွာမသိရှိရသေးပါ။
လက်ရှိတွင် ယန္တရားဆိုင်ရာ သုတေသနသည် အစောပိုင်းအဆင့်တွင်သာ ရှိနေသေးပြီး နောက်ထပ် သုတေသနများ လိုအပ်ပါသည်။

၁.၃ ဓာတုဂရပ်ဖိုက်၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ လက္ခဏာရပ်များ
SEM ကို ဂရပ်ဖိုက်၏ အဏုကြည့်မှန်ပြောင်းဖြင့်သာ မြင်နိုင်သော မျက်နှာပြင်ပုံသဏ္ဍာန်ကို လေ့လာရန်အသုံးပြုပြီး၊ TEM ကို 0.2 μm အောက်ရှိ ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံပုံသဏ္ဍာန်ကို လေ့လာရန်အသုံးပြုပြီး၊ XRD နှင့် Raman spectroscopy များသည် ဂရပ်ဖိုက်၏ အဏုကြည့်ဖွဲ့စည်းပုံကို လက္ခဏာရပ်ဖော်ပြရန် အသုံးအများဆုံးနည်းလမ်းများဖြစ်ပြီး၊ XRD ကို ဂရပ်ဖိုက်၏ ပုံဆောင်ခဲအချက်အလက်များကို လက္ခဏာရပ်ဖော်ပြရန်အသုံးပြုပြီး Raman spectroscopy ကို ဂရပ်ဖိုက်၏ အပြစ်အနာအဆာများနှင့် အစီအစဉ်အဆင့်ကို လက္ခဏာရပ်ဖော်ပြရန် အသုံးပြုပါသည်။

အရည်ပျော်ဆားလျှပ်စစ်ဓာတ်ခွဲခြင်း၏ ကက်သုတ်ပိုလာရိုက်ဇေးရှင်းဖြင့် ပြင်ဆင်ထားသော ဂရပ်ဖိုက်တွင် အပေါက်များစွာရှိသည်။ ကာဗွန်အနက်ရောင်လျှပ်စစ်ဓာတ်ခွဲခြင်းကဲ့သို့သော မတူညီသောကုန်ကြမ်းများအတွက် ပွင့်ချပ်ပုံသဏ္ဍာန် အပေါက်ငယ်များပါသည့် နာနိုဖွဲ့စည်းပုံများကို ရရှိသည်။ လျှပ်စစ်ဓာတ်ခွဲပြီးနောက် ကာဗွန်အနက်ရောင်ပေါ်တွင် XRD နှင့် Raman ရောင်စဉ်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုများကို ပြုလုပ်သည်။
827 ℃ တွင်၊ 2.6V ဗို့အားဖြင့် 1 နာရီကြာ ကုသပြီးနောက်၊ ကာဗွန်အနက်ရောင်၏ Raman ရောင်စဉ်ပုံရိပ်သည် စီးပွားဖြစ်ဂရပ်ဖိုက်နှင့် အတူတူပင်ဖြစ်သည်။ ကာဗွန်အနက်ရောင်ကို အပူချိန်အမျိုးမျိုးဖြင့် ကုသပြီးနောက်၊ ထက်မြက်သော ဂရပ်ဖိုက်လက္ခဏာအထွတ်အထိပ် (002) ကို တိုင်းတာသည်။ diffraction အထွတ်အထိပ် (002) သည် ဂရပ်ဖိုက်တွင် အမွှေးနံ့သာကာဗွန်အလွှာ၏ ဦးတည်ရာအတိုင်းအတာကို ကိုယ်စားပြုသည်။
ကာဗွန်အလွှာ ပိုထက်လေ၊ ပိုတိမ်းညွတ်လေဖြစ်သည်။

Zhu သည် စမ်းသပ်မှုတွင် သန့်စင်ထားသော အောက်ခံကျောက်မီးသွေးကို cathode အဖြစ်အသုံးပြုခဲ့ပြီး ဂရပ်ဖစ်ဖြင့်ပြုလုပ်ထားသော ထုတ်ကုန်၏ အဏုကြည့်ဖွဲ့စည်းပုံကို အမှုန်အမွှားမှ ဂရပ်ဖိုက်ဖွဲ့စည်းပုံကြီးသို့ ပြောင်းလဲခဲ့ပြီး တင်းကျပ်သော ဂရပ်ဖိုက်အလွှာကိုလည်း မြင့်မားသောနှုန်းထား ပို့လွှတ်မှု အီလက်ထရွန် မိုက်ခရိုစကုပ်အောက်တွင် တွေ့ရှိခဲ့သည်။
ရာမန်ရောင်စဉ်များတွင်၊ စမ်းသပ်မှုအခြေအနေများပြောင်းလဲခြင်းနှင့်အတူ ID/Ig တန်ဖိုးလည်းပြောင်းလဲသွားသည်။ အီလက်ထရိုလိုက်တစ်အပူချိန် 950 ℃ ဖြစ်သောအခါ၊ အီလက်ထရိုလိုက်တစ်အချိန် 6 နာရီဖြစ်ပြီး အီလက်ထရိုလိုက်တစ်ဗို့အား 2.6V ဖြစ်ပြီး၊ အနိမ့်ဆုံး ID/Ig တန်ဖိုးမှာ 0.3 ဖြစ်ပြီး၊ D အထွတ်အထိပ်သည် G အထွတ်အထိပ်ထက် များစွာနိမ့်သည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ 2D အထွတ်အထိပ်၏ ပေါ်ထွန်းလာမှုသည် အလွန်စီစဉ်ထားသော ဂရပ်ဖိုက်ဖွဲ့စည်းပုံဖွဲ့စည်းခြင်းကို ကိုယ်စားပြုသည်။
XRD ပုံရိပ်ရှိ ထက်မြက်သော (002) diffraction peak သည် အရည်အသွေးညံ့သော ကျောက်မီးသွေးကို ပုံဆောင်ခဲများသော ဂရပ်ဖိုက်အဖြစ် အောင်မြင်စွာ ပြောင်းလဲနိုင်မှုကိုလည်း အတည်ပြုပါသည်။

ဂရပ်ဖစ်ဖြစ်စဉ်တွင် အပူချိန်နှင့် ဗို့အားတိုးလာခြင်းသည် မြှင့်တင်ပေးသည့်အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်သော်လည်း ဗို့အားမြင့်မားလွန်းခြင်းသည် ဂရပ်ဖစ်ထွက်ရှိမှုကို လျော့ကျစေပြီး အပူချိန်မြင့်မားလွန်းခြင်း သို့မဟုတ် ဂရပ်ဖစ်ဖြစ်စဉ်အချိန်ကြာမြင့်လွန်းခြင်းသည် အရင်းအမြစ်များဖြုန်းတီးစေသောကြောင့် ကာဗွန်ပစ္စည်းများအမျိုးမျိုးအတွက် အသင့်တော်ဆုံး အီလက်ထရိုလိုက်တစ်အခြေအနေများကို စူးစမ်းလေ့လာရန် အထူးအရေးကြီးပြီး အဓိကအချက်နှင့် အခက်အခဲလည်းဖြစ်သည်။
ဤပွင့်ချပ်ပုံသဏ္ဍာန်ရှိသော အလွှာလွှာ နာနိုဖွဲ့စည်းပုံသည် အလွန်ကောင်းမွန်သော လျှပ်စစ်ဓာတုဂုဏ်သတ္တိများရှိသည်။ အပေါက်များစွာသည် အိုင်းယွန်းများကို လျင်မြန်စွာ ထည့်သွင်း/ဖယ်ရှားနိုင်စေပြီး ဘက်ထရီများစသည်တို့အတွက် အရည်အသွေးမြင့် ကက်သုတ်ပစ္စည်းများကို ပေးစွမ်းသည်။ ထို့ကြောင့် လျှပ်စစ်ဓာတုနည်းလမ်း ဂရပ်ဖစ်တိုက်ဇေးရှင်းသည် အလွန်အလားအလာရှိသော ဂရပ်ဖစ်တိုက်ဇေးရှင်းနည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။

အရည်ပျော်ဆား လျှပ်ကူးပစ္စည်း အနေအထား နည်းလမ်း

၂.၁ ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ်၏ လျှပ်စစ်ဓာတ်ပြုမှု
အရေးအကြီးဆုံး ဖန်လုံအိမ်ဓာတ်ငွေ့အနေဖြင့် CO2 သည် အဆိပ်မရှိ၊ အန္တရာယ်မရှိ၊ ဈေးသက်သာပြီး အလွယ်တကူရရှိနိုင်သော ပြန်လည်ပြည့်ဖြိုးမြဲအရင်းအမြစ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ သို့သော် CO2 ရှိ ကာဗွန်သည် အမြင့်ဆုံးအောက်ဆီဒေးရှင်းအခြေအနေတွင်ရှိသောကြောင့် CO2 တွင် အပူချိန်ဒိုင်းနမစ်တည်ငြိမ်မှုမြင့်မားသောကြောင့် ပြန်လည်အသုံးပြုရန်ခက်ခဲသည်။
CO2 လျှပ်ကူးပစ္စည်းအနေအထားဆိုင်ရာ အစောဆုံးသုတေသနကို ၁၉၆၀ ခုနှစ်များအထိ ပြန်ခြေရာခံနိုင်သည်။ Ingram နှင့်အဖွဲ့သည် Li2CO3-Na2CO3-K2CO3 ၏ အရည်ပျော်ဆားစနစ်တွင် ရွှေလျှပ်ကူးပစ္စည်းပေါ်တွင် ကာဗွန်ကို အောင်မြင်စွာပြင်ဆင်ခဲ့သည်။

Van နှင့် အဖွဲ့သည် မတူညီသော လျော့ချမှု အလားအလာများဖြင့် ရရှိသော ကာဗွန်မှုန့်များတွင် ဂရပ်ဖိုက်၊ အက်မော်ဖစ်စ် ကာဗွန် နှင့် ကာဗွန် နာနိုဖိုက်ဘာများ အပါအဝင် မတူညီသော ဖွဲ့စည်းပုံများ ရှိကြောင်း ထောက်ပြခဲ့ကြသည်။
CO2 ကို ဖမ်းယူရန် အရည်ပျော်ဆားဖြင့် ကာဗွန်ပစ္စည်းအောင်မြင်မှုပြင်ဆင်နည်း၊ ပညာရှင်များသည် ကာဗွန်စုပုံဖွဲ့စည်းခြင်းယန္တရားနှင့် အီလက်ထရိုလိုက်ဆစ်အခြေအနေများ၏ နောက်ဆုံးထုတ်ကုန်အပေါ် အကျိုးသက်ရောက်မှု၊ ၎င်းတွင် အီလက်ထရိုလိုက်ဆစ်အပူချိန်၊ အီလက်ထရိုလိုက်ဗို့အားနှင့် အရည်ပျော်ဆားနှင့် လျှပ်ကူးပစ္စည်းများ၏ ဖွဲ့စည်းမှုစသည်တို့ စသည်တို့ကို အာရုံစိုက်ပြီးနောက်၊ CO2 လျှပ်ကူးပစ္စည်းအနေအထားအတွက် ဂရပ်ဖိုက်ပစ္စည်းများ၏ မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ကို ပြင်ဆင်ခြင်းသည် ခိုင်မာသောအုတ်မြစ်ချပေးခဲ့သည်။

အီလက်ထရိုလိုက်ဆစ် အပူချိန်၊ လျှပ်ကူးပစ္စည်း ဖွဲ့စည်းမှုနှင့် အရည်ပျော်ဆား ဖွဲ့စည်းမှုကဲ့သို့သော အီလက်ထရိုလိုက်တစ် အခြေအနေများကို လေ့လာခြင်းဖြင့် အီလက်ထရိုလိုက်ဆစ် အပူချိန်ကို လေ့လာခြင်းဖြင့် အီလက်ထရိုလိုက်ဆစ် အပူချိန်ကို ပြောင်းလဲခြင်းနှင့် CaCl2 အခြေခံ အရည်ပျော်ဆား စနစ်ကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် Hu နှင့် အဖွဲ့သည် ဂရပ်ဖစ်ဖြစ်စဉ် ဒီဂရီ မြင့်မားပြီး ကာဗွန်နာနိုပြွန်များနှင့် အခြားနာနိုဂရပ်ဖိုက်ဖွဲ့စည်းပုံများဖြင့် ဂရပ်ဖင်းကို အောင်မြင်စွာ ပြင်ဆင်နိုင်ခဲ့သည်။
ကာဗွန်နိတ်စနစ်နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက CaCl2 သည် စျေးသက်သာပြီး ရယူရလွယ်ကူခြင်း၊ လျှပ်ကူးနိုင်စွမ်းမြင့်မားခြင်း၊ ရေတွင် ပျော်ဝင်ရလွယ်ကူခြင်းနှင့် အောက်ဆီဂျင်အိုင်းယွန်းများ ပိုမိုပျော်ဝင်နိုင်ခြင်းစသည့် အားသာချက်များရှိပြီး CO2 ကို မြင့်မားသောတန်ဖိုးမြှင့်ဂရပ်ဖစ်ထုတ်ကုန်များအဖြစ် ပြောင်းလဲရန်အတွက် သီအိုရီဆိုင်ရာအခြေအနေများကို ပေးစွမ်းပါသည်။

၂.၂ အသွင်ပြောင်းယန္တရား
အရည်ပျော်ဆားမှ CO2 ကို လျှပ်ကူးပစ္စည်းဖြင့် တန်ဖိုးမြှင့်ကာဗွန်ပစ္စည်းများ ပြင်ဆင်ခြင်းတွင် အဓိကအားဖြင့် CO2 ဖမ်းယူခြင်းနှင့် သွယ်ဝိုက်လျှော့ချခြင်းတို့ ပါဝင်သည်။ CO2 ဖမ်းယူခြင်းကို အရည်ပျော်ဆားရှိ အခမဲ့ O2- ဖြင့် အပြီးသတ်ပါသည်-
CO2+O2-→CO3 2- (1)
လက်ရှိတွင် သွယ်ဝိုက်လျှော့ချခြင်းတုံ့ပြန်မှုယန္တရား သုံးမျိုးကို အဆိုပြုထားသည်- တစ်ဆင့်တုံ့ပြန်မှု၊ နှစ်ဆင့်တုံ့ပြန်မှုနှင့် သတ္တုလျှော့ချခြင်းတုံ့ပြန်မှုယန္တရား။
တစ်ဆင့်တုံ့ပြန်မှုယန္တရားကို Ingram မှ Equation (2) တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း ပထမဆုံးအဆိုပြုခဲ့သည်။
CO3 2-+ 4E – →C+3O2- (2)
အဆင့်နှစ်ဆင့် ဓာတ်ပြုမှု ယန္တရားကို Borucka et al. မှ ညီမျှခြင်း (3-4) တွင် ပြထားသည့်အတိုင်း အဆိုပြုခဲ့သည်။
CO3 2-+ 2E – → CO2 2-+O2- (3)
CO2 2-+ 2E – →C+2O2- (4)
သတ္တုလျော့ချခြင်းတုံ့ပြန်မှု၏ ယန္တရားကို Deanhardt et al မှ အဆိုပြုခဲ့သည်။ ၎င်းတို့သည် သတ္တုအိုင်းယွန်းများကို ကက်သုတ်တွင် သတ္တုအဖြစ် ဦးစွာလျှော့ချပြီးနောက် ညီမျှခြင်း (5~6) တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း ကာဗွန်နိတ်အိုင်းယွန်းများအဖြစ် လျှော့ချသည်ဟု ယုံကြည်ခဲ့ကြသည်။
M- + E – → M (၅)
၄ မီတာ + M2CO3 – > C + ၃ မီတာ (၆)

လက်ရှိတွင်၊ တစ်ဆင့်တည်းသော တုံ့ပြန်မှုယန္တရားကို လက်ရှိစာပေများတွင် ယေဘုယျအားဖြင့် လက်ခံထားသည်။
Yin နှင့်အဖွဲ့သည် နီကယ်ကို cathode အဖြစ်၊ tin dioxide ကို anode အဖြစ် နှင့် ငွေဝါယာကြိုးကို reference electrode အဖြစ် အသုံးပြုသည့် Li-Na-K carbonate စနစ်ကို လေ့လာခဲ့ပြီး နီကယ် cathode တွင် ပုံ ၂ (scanning rate 100 mV/s) ရှိ cyclic voltammetry စမ်းသပ်မှုပုံကို ရရှိခဲ့ပြီး negative scanning တွင် reduction peak (-2.0V တွင်) တစ်ခုသာရှိကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့သည်။
ထို့ကြောင့် ကာဗွန်နိတ် လျော့ချမှုအတွင်း ဓာတ်ပြုမှု တစ်ခုသာ ဖြစ်ပွားခဲ့သည်ဟု ကောက်ချက်ချနိုင်သည်။

Gao နှင့်အဖွဲ့သည် တူညီသော ကာဗွန်နိတ်စနစ်တွင် တူညီသော cyclic voltammetry ကို ရရှိခဲ့သည်။
Ge နှင့်အဖွဲ့သည် LiCl-Li2CO3 စနစ်တွင် CO2 ကိုဖမ်းယူရန် inert anode နှင့် tungsten cathode ကိုအသုံးပြုခဲ့ပြီး အလားတူပုံရိပ်များကိုရရှိခဲ့ပြီး negative scanning တွင် carbon deposition ၏ reduction peak သာပေါ်လာခဲ့သည်။
အယ်ကာလိုင်းသတ္တုအရည်ပျော်ဆားစနစ်တွင်၊ ကာဗွန်ကို ကက်သုတ်မှစုပုံနေစဉ် အယ်ကာလိုင်းသတ္တုများနှင့် CO များ ထွက်ပေါ်လာမည်ဖြစ်သည်။ သို့သော်၊ ကာဗွန်စုပုံခြင်းတုံ့ပြန်မှု၏ သာမိုဒိုင်းနမစ်အခြေအနေများသည် အပူချိန်နိမ့်သောအခါတွင် နိမ့်ကျသောကြောင့်၊ ကာဗွန်နိတ်မှ ကာဗွန်အဖြစ်သို့ လျော့ကျခြင်းကိုသာ စမ်းသပ်မှုတွင် တွေ့ရှိနိုင်သည်။

၂.၃ ဂရပ်ဖိုက်ထုတ်ကုန်များပြင်ဆင်ရန်အတွက် အရည်ပျော်ဆားဖြင့် CO2 ဖမ်းယူခြင်း
ဂရပ်ဖင်းနှင့် ကာဗွန်နာနိုပြွန်များကဲ့သို့သော တန်ဖိုးမြင့်ဂရပ်ဖိုက်နာနိုပစ္စည်းများကို စမ်းသပ်မှုအခြေအနေများကို ထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့် အရည်ပျော်ဆားမှ CO2 ကို လျှပ်ကူးပစ္စည်းဖြင့် ပြင်ဆင်နိုင်သည်။ Hu နှင့်အဖွဲ့သည် CaCl2-NaCl-CaO အရည်ပျော်ဆားစနစ်တွင် သံမဏိကို ကတ်သုတ်အဖြစ်အသုံးပြုခဲ့ပြီး မတူညီသောအပူချိန်များတွင် 2.6V စဉ်ဆက်မပြတ်ဗို့အားအောက်တွင် 4 နာရီကြာ လျှပ်စစ်ဓာတ်အားဖြင့် ဓာတ်ပြုခဲ့သည်။
သံဓာတ်၏ ဓါတ်ကူပစ္စည်းနှင့် ဂရပ်ဖိုက်အလွှာများအကြား CO ၏ ပေါက်ကွဲစေတတ်သော အာနိသင်ကြောင့် ကတ်သုတ်၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ဂရပ်ဖင်းကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။ ဂရပ်ဖင်း၏ ပြင်ဆင်မှုလုပ်ငန်းစဉ်ကို ပုံ ၃ တွင် ပြသထားသည်။
ပုံ
နောက်ပိုင်းလေ့လာမှုများအရ CaCl2-NaClCaO အရည်ပျော်ဆားစနစ်ကို အခြေခံ၍ Li2SO4 ကိုထည့်သွင်းခဲ့ပြီး၊ လျှပ်စစ်ဓာတ်ခွဲခြင်းအပူချိန်မှာ 625 ℃ ရှိပြီး၊ လျှပ်စစ်ဓာတ်ခွဲခြင်း ၄ နာရီအကြာတွင်၊ ကာဗွန်၏ ကက်သိုဒစ်ဓာတ်ပြုမှုတွင် ဂရပ်ဖင်းနှင့် ကာဗွန်နာနိုပြွန်များကို တွေ့ရှိခဲ့ပြီး Li+ နှင့် SO4 2- တို့သည် ဂရပ်ဖိုက်ဖြစ်စဉ်အပေါ် အပြုသဘောဆောင်သော အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ဖြစ်ပေါ်စေကြောင်း လေ့လာမှုက တွေ့ရှိခဲ့သည်။
ဆာလ်ဖာကို ကာဗွန်ကိုယ်ထည်ထဲသို့လည်း အောင်မြင်စွာပေါင်းစပ်ထားပြီး၊ အလွန်ပါးလွှာသော ဂရပ်ဖိုက်စာရွက်များနှင့် ဖိလာမင့်ကာဗွန်ကို အီလက်ထရိုလိုက်တစ်အခြေအနေများကို ထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့် ရရှိနိုင်ပါသည်။

ဂရပ်ဖင်းဖွဲ့စည်းရန်အတွက် လျှပ်ကူးဓာတ်ပြုမှုအပူချိန် မြင့်မားခြင်းနှင့် အနိမ့်ခြင်းကဲ့သို့သော ပစ္စည်းများသည် အလွန်အရေးကြီးပြီး အပူချိန် ၈၀၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်ထက်မြင့်သောအခါ ကာဗွန်အစား CO2 ထုတ်လုပ်ရန် ပိုမိုလွယ်ကူပြီး ၉၅၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်ထက်မြင့်သောအခါ ကာဗွန်စုပုံမှု မရှိသလောက်ဖြစ်သောကြောင့် ဂရပ်ဖင်းနှင့် ကာဗွန်နာနိုပြွန်များ ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် အပူချိန်ထိန်းချုပ်မှုသည် အလွန်အရေးကြီးပြီး ကာဗွန်စုပုံမှုတုံ့ပြန်မှု CO2 ကို ပြန်လည်ရရှိစေရန် ကက်သုတ်သည် တည်ငြိမ်သော ဂရပ်ဖင်းထုတ်လုပ်ရန် သေချာစေသည်။
ဤလုပ်ငန်းများသည် CO2 ဖြင့် နာနို-ဂရပ်ဖိုက်ထုတ်ကုန်များ ပြင်ဆင်ရန်အတွက် နည်းလမ်းအသစ်တစ်ခုကို ပံ့ပိုးပေးပြီး ၎င်းသည် ဖန်လုံအိမ်ဓာတ်ငွေ့များ ဖြေရှင်းခြင်းနှင့် ဂရပ်ဖင်းပြင်ဆင်ခြင်းအတွက် အလွန်အရေးပါသည်။

၃။ အကျဉ်းချုပ်နှင့် အလားအလာ
စွမ်းအင်လုပ်ငန်းအသစ်များ အလျင်အမြန်ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာမှုနှင့်အတူ သဘာဝဂရပ်ဖိုက်သည် လက်ရှိဝယ်လိုအားကို ဖြည့်ဆည်းပေးနိုင်ခြင်းမရှိသည့်အပြင် လူလုပ်ဂရပ်ဖိုက်သည် သဘာဝဂရပ်ဖိုက်ထက် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဓာတုဗေဒဂုဏ်သတ္တိများ ပိုမိုကောင်းမွန်သောကြောင့် ဈေးသက်သာ၊ ထိရောက်ပြီး ပတ်ဝန်းကျင်နှင့် သဟဇာတဖြစ်သော ဂရပ်ဖိုက်ဖွဲ့စည်းခြင်းသည် ရေရှည်ရည်မှန်းချက်တစ်ခုဖြစ်သည်။
လျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒနည်းလမ်းများဖြင့် အစိုင်အခဲနှင့် ဓာတ်ငွေ့ကုန်ကြမ်းများတွင် ဂရပ်ဖိုက်ဓာတ်ပြုခြင်း (graphitization) ကို ကက်သိုဒစ်ပိုလာရိုက်ဇေးရှင်းနှင့် လျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒ စုပုံခြင်းနည်းလမ်းဖြင့် အောင်မြင်စွာ ပြုလုပ်နိုင်ခဲ့ပြီး ရိုးရာဂရပ်ဖိုက်နည်းလမ်းနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက တန်ဖိုးမြင့်မားသော ဂရပ်ဖိုက်ပစ္စည်းများမှ အောင်မြင်စွာ ထုတ်ယူနိုင်ခဲ့သည်။ လျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒနည်းလမ်းသည် ပိုမိုထိရောက်မှု၊ စွမ်းအင်သုံးစွဲမှု နည်းပါးမှု၊ သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်နှင့် သဟဇာတဖြစ်သော ပတ်ဝန်းကျင်ထိန်းသိမ်းရေး၊ တစ်ချိန်တည်းတွင် ရွေးချယ်ထားသော ပစ္စည်းများဖြင့် အကန့်အသတ်ရှိသောကြောင့် မတူညီသော လျှပ်စစ်ဓာတ်ခွဲမှုအခြေအနေများအလိုက် ဂရပ်ဖိုက်ဖွဲ့စည်းပုံ၏ မတူညီသော ပုံသဏ္ဍာန်တွင် ပြင်ဆင်နိုင်သည်။
၎င်းသည် amorphous ကာဗွန်နှင့် ဖန်လုံအိမ်ဓာတ်ငွေ့အမျိုးမျိုးကို အဖိုးတန် နာနိုဖွဲ့စည်းပုံရှိသော ဂရပ်ဖိုက်ပစ္စည်းများအဖြစ် ပြောင်းလဲရန် ထိရောက်သောနည်းလမ်းတစ်ခုကို ပံ့ပိုးပေးပြီး အသုံးချမှုအလားအလာကောင်းများရှိသည်။
လက်ရှိတွင် ဤနည်းပညာသည် ကနဦးအဆင့်တွင်သာ ရှိနေသေးပါသည်။ လျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒနည်းလမ်းဖြင့် ဂရပ်ဖစ်ဓာတ်ပြုခြင်းဆိုင်ရာ လေ့လာမှုအနည်းငယ်သာရှိပြီး မသိနိုင်သော လုပ်ငန်းစဉ်များစွာ ရှိနေပါသေးသည်။ ထို့ကြောင့် ကုန်ကြမ်းများမှ စတင်ကာ အမျိုးမျိုးသော အမော်ဖတ်စ်ကာဗွန်များအပေါ် ပြည့်စုံပြီး စနစ်တကျ လေ့လာမှုများ ပြုလုပ်ရန်နှင့် တစ်ချိန်တည်းမှာပင် ဂရပ်ဖိုက်ပြောင်းလဲမှု၏ သာမိုဒိုင်းနမစ်နှင့် ဒိုင်းနမစ်များကို ပိုမိုနက်ရှိုင်းသောအဆင့်တွင် စူးစမ်းလေ့လာရန် လိုအပ်ပါသည်။
၎င်းတို့သည် ဂရပ်ဖိုက်လုပ်ငန်း၏ အနာဂတ်ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအတွက် အလွန်အရေးပါသည်။