Nature.com تي اچڻ لاءِ مهرباني. توهان جي استعمال ڪيل برائوزر ورزن ۾ محدود CSS سپورٽ آهي. بهترين تجربي لاءِ، اسان سفارش ڪريون ٿا ته توهان هڪ اپڊيٽ ٿيل برائوزر استعمال ڪريو (يا انٽرنيٽ ايڪسپلورر ۾ مطابقت واري موڊ کي غير فعال ڪريو). انهي دوران، مسلسل سپورٽ کي يقيني بڻائڻ لاءِ، اسان سائيٽ کي اسٽائل ۽ جاوا اسڪرپٽ کان سواءِ رينڊر ڪنداسين.
روايتي ڪمپريسر سسٽم جي مقابلي ۾ جذب ​​ريفريجريشن سسٽم ۽ گرمي پمپن جو مارڪيٽ شيئر اڃا تائين نسبتا ننڍڙو آهي. سستي گرمي استعمال ڪرڻ جي وڏي فائدي جي باوجود (مهانگي بجلي جي ڪم جي بدران)، جذب اصولن تي ٻڌل سسٽم جو عمل اڃا تائين ڪجهه مخصوص ايپليڪيشنن تائين محدود آهي. مکيه نقصان جيڪو ختم ڪرڻ جي ضرورت آهي اهو آهي گهٽ حرارتي چالکائي ۽ جذب ڪندڙ جي گهٽ استحڪام جي ڪري مخصوص طاقت ۾ گهٽتائي. جديد تجارتي جذب ريفريجريشن سسٽم جي موجوده حالت پليٽ گرمي ايڪسچينجرز تي ٻڌل ايڊسوربرز تي ٻڌل آهن جيڪي ٿڌي گنجائش کي بهتر بڻائڻ لاءِ ڪوٽ ٿيل آهن. نتيجا چڱي طرح معلوم آهن ته ڪوٽنگ جي ٿلهي کي گهٽائڻ سان ماس ٽرانسفر امپيڊنس ۾ گهٽتائي ايندي آهي، ۽ ڪنڊڪٽو اسٽرڪچر جي مٿاڇري جي علائقي کي حجم جي تناسب ۾ وڌائڻ سان ڪارڪردگي سان سمجهوتو ڪرڻ کان سواءِ طاقت وڌي ٿي. هن ڪم ۾ استعمال ٿيندڙ ڌاتو فائبر 2500-50,000 m2/m3 جي حد ۾ هڪ مخصوص سطحي علائقو مهيا ڪري سگهن ٿا. ڌاتو فائبر سميت ڌاتو جي مٿاڇري تي لوڻ هائيڊريٽس جي تمام پتلي پر مستحڪم ڪوٽنگ حاصل ڪرڻ جا ٽي طريقا، ڪوٽنگ جي پيداوار لاءِ پهريون ڀيرو هڪ اعلي طاقت جي کثافت گرمي ايڪسچينجر جو مظاهرو ڪن ٿا. ايلومينيم اينوڊائيزنگ تي ٻڌل مٿاڇري جي علاج کي ڪوٽنگ ۽ سبسٽريٽ جي وچ ۾ مضبوط بانڊ ٺاهڻ لاءِ چونڊيو ويو آهي. نتيجي ۾ ايندڙ مٿاڇري جي مائڪرو اسٽرڪچر جو تجزيو اسڪيننگ اليڪٽران مائڪروسڪوپي استعمال ڪندي ڪيو ويو. گھٽ ٿيل ڪل عڪاسي فوريئر ٽرانسفارم انفراريڊ اسپيڪٽروسڪوپي ۽ توانائي جي منتشر ايڪس ري اسپيڪٽروسڪوپي کي امتحان ۾ گهربل نسلن جي موجودگي جي جانچ ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويو. هائيڊريٽ ٺاهڻ جي انهن جي صلاحيت جي تصديق گڏيل ٿرموگراويميٽرڪ تجزيو (TGA) / ڊفرنشل ٿرموگراويميٽرڪ تجزيو (DTG) ذريعي ڪئي وئي. MgSO4 ڪوٽنگ ۾ 0.07 g (پاڻي) / g (جامع) کان وڌيڪ خراب معيار ملي وئي، جيڪا تقريبن 60 °C تي ڊيهائيڊريشن جا نشان ڏيکاري ٿي ۽ ري هائيڊريشن کان پوءِ ٻيهر پيدا ٿي سگهي ٿي. SrCl2 ۽ ZnSO4 سان پڻ مثبت نتيجا حاصل ڪيا ويا جن ۾ 100 °C کان گهٽ 0.02 g/g جي وڏي فرق سان. ڪوٽنگ جي استحڪام ۽ چپکڻ کي وڌائڻ لاءِ هائيڊروڪسيٿيل سيلولوز کي هڪ اضافي طور چونڊيو ويو. شين جي جذب ڪندڙ خاصيتن جو جائزو هڪ ئي وقت TGA-DTG ذريعي ورتو ويو ۽ انهن جي چپکڻ کي ISO2409 ۾ بيان ڪيل ٽيسٽن جي بنياد تي هڪ طريقي سان بيان ڪيو ويو. CaCl2 ڪوٽنگ جي مستقل مزاجي ۽ چپکڻ ۾ خاص طور تي بهتري آئي آهي جڏهن ته 100 °C کان گهٽ درجه حرارت تي تقريبن 0.1 g/g جي وزن جي فرق سان ان جي جذب ڪرڻ جي صلاحيت کي برقرار رکيو ويو آهي. ان کان علاوه، MgSO4 هائيڊريٽ ٺاهڻ جي صلاحيت برقرار رکي ٿو، 100 °C کان گهٽ درجه حرارت تي 0.04 g/g کان وڌيڪ ماس فرق ڏيکاري ٿو. آخرڪار، ڪوٽيڊ ڌاتو فائبر جي جانچ ڪئي وئي آهي. نتيجا ڏيکارين ٿا ته Al2(SO4)3 سان ڍڪيل فائبر جي جوڙجڪ جي اثرائتي حرارتي چالکائي خالص Al2(SO4)3 جي مقدار جي مقابلي ۾ 4.7 ڀيرا وڌيڪ ٿي سگهي ٿي. مطالعي ڪيل ڪوٽنگن جي ڪوٽنگ کي بصري طور تي جانچيو ويو، ۽ اندروني ڍانچي جو جائزو ڪراس سيڪشن جي خوردبيني تصوير استعمال ڪندي ڪيو ويو. تقريبن 50 µm جي ٿولهه سان Al2(SO4)3 جي ڪوٽنگ حاصل ڪئي وئي، پر وڌيڪ هڪجهڙائي ورڇ حاصل ڪرڻ لاءِ مجموعي عمل کي بهتر بڻايو وڃي.
جذب ڪندڙ نظام گذريل ڪجهه ڏهاڪن ۾ تمام گهڻو ڌيان حاصل ڪيو آهي ڇاڪاڻ ته اهي روايتي ڪمپريشن هيٽ پمپ يا ريفريجريشن سسٽم لاءِ ماحول دوست متبادل فراهم ڪن ٿا. وڌندڙ آرام جي معيار ۽ عالمي اوسط گرمي پد سان، جذب ڪندڙ نظام ويجهي مستقبل ۾ فوسل ايندھن تي انحصار گهٽائي سگهن ٿا. ان کان علاوه، جذب ڪندڙ ريفريجريشن يا گرمي پمپ ۾ ڪنهن به بهتري کي حرارتي توانائي اسٽوريج ڏانهن منتقل ڪري سگهجي ٿو، جيڪو بنيادي توانائي جي موثر استعمال جي صلاحيت ۾ اضافي واڌ جي نمائندگي ڪري ٿو. جذب ڪندڙ گرمي پمپ ۽ ريفريجريشن سسٽم جو مکيه فائدو اهو آهي ته اهي گهٽ گرمي ماس سان ڪم ڪري سگهن ٿا. اهو انهن کي گهٽ درجه حرارت جي ذريعن جهڙوڪ شمسي توانائي يا فضول گرمي لاءِ مناسب بڻائي ٿو. توانائي اسٽوريج ايپليڪيشنن جي لحاظ کان، جذب ڪندڙ کي سمجھدار يا پوشيده گرمي اسٽوريج جي مقابلي ۾ وڌيڪ توانائي جي کثافت ۽ گهٽ توانائي جي ضايع ٿيڻ جو فائدو آهي.
جذب ڪرڻ واري گرمي پمپ ۽ ريفريجريشن سسٽم ساڳئي ٿرموڊائنامڪ چڪر جي پيروي ڪندا آهن جيئن انهن جي بخار ڪمپريشن هم منصب. مکيه فرق اهو آهي ته ڪمپريسر حصن کي جذب ڪندڙن سان تبديل ڪيو وڃي. عنصر وچولي درجه حرارت تي گهٽ دٻاءُ واري ريفريجرينٽ بخار کي جذب ڪرڻ جي قابل آهي، جڏهن مائع ٿڌو هجي ته به وڌيڪ ريفريجرينٽ بخاري بڻجي ٿو. جذب جي اينٿالپي (ايڪسوٿرم) کي خارج ڪرڻ لاءِ ايڊسوربر جي مسلسل ٿڌي کي يقيني بڻائڻ ضروري آهي. ايڊسوربر کي تيز گرمي پد تي ٻيهر پيدا ڪيو ويندو آهي، جنهن جي ڪري ريفريجرينٽ بخار ڊيسورب ٿي ويندو آهي. گرم ڪرڻ کي ڊيسورپشن (اينڊوٿرمڪ) جي اينٿالپي فراهم ڪرڻ جاري رکڻ گهرجي. ڇاڪاڻ ته جذب ڪرڻ جا عمل گرمي پد جي تبديلين سان منسوب ڪيا ويندا آهن، اعلي طاقت جي کثافت کي اعلي حرارتي چالکائي جي ضرورت هوندي آهي. بهرحال، گهٽ حرارتي چالکائي اڪثر ايپليڪيشنن ۾ مکيه نقصان آهي.
چالکائي جو مکيه مسئلو ان جي سراسري قدر کي وڌائڻ آهي جڏهن ته ٽرانسپورٽ رستي کي برقرار رکڻ سان جيڪو جذب / خارج ڪرڻ واري بخارات جي وهڪري کي فراهم ڪري ٿو. هن کي حاصل ڪرڻ لاءِ عام طور تي ٻه طريقا استعمال ڪيا ويندا آهن: جامع گرمي مٽاسٽا ڪندڙ ۽ ڪوٽيڊ گرمي مٽاسٽا ڪندڙ. سڀ کان وڌيڪ مشهور ۽ ڪامياب جامع مواد اهي آهن جيڪي ڪاربن تي ٻڌل اضافو استعمال ڪندا آهن، يعني وڌايل گريفائٽ، چالو ڪاربان، يا ڪاربان فائبر. اوليويرا ۽ ٻيا. 2 ڪلسيم ڪلورائڊ سان ڀريل وڌايل گريفائٽ پائوڊر 306 W/kg تائين مخصوص کولنگ گنجائش (SCP) ۽ 0.46 تائين ڪارڪردگي جي کوٽائي (COP) سان هڪ ايڊسوربر پيدا ڪرڻ لاءِ. زاجاڪزڪووسڪي ۽ ٻيا. 3 وڌايل گريفائٽ، ڪاربن فائبر ۽ ڪلسيم ڪلورائڊ جو ميلاپ تجويز ڪيو جنهن جي ڪل چالکائي 15 W/mK آهي. جيان ۽ ٻيا. 4 سلفورڪ ايسڊ سان آزمائشي مرکبات کي ٻن مرحلن واري جذب کولنگ چڪر ۾ سبسٽريٽ طور علاج ڪيو ويو وسيع قدرتي گريفائٽ (ENG-TSA) سان. ماڊل COP 0.215 کان 0.285 ۽ SCP 161.4 کان 260.74 W/kg تائين اڳڪٿي ڪئي.
هاڻي تائين سڀ کان وڌيڪ قابل عمل حل ڪوٽيڊ هيٽ ايڪسچينجر آهي. انهن گرمي ايڪسچينجرز جي ڪوٽنگ ميڪانيزم کي ٻن ڀاڱن ۾ ورهائي سگهجي ٿو: سڌو سنٿيسس ۽ چپڪندڙ. سڀ کان ڪامياب طريقو سڌو سنٿيسس آهي، جنهن ۾ مناسب ري ايجنٽس مان گرمي ايڪسچينجرز جي مٿاڇري تي سڌو سنئون جذب ڪندڙ مواد جي ٺهڻ شامل آهي. Sotech5 فارنهائيٽ GmbH پاران تيار ڪيل ڪولر جي هڪ سيريز ۾ استعمال لاءِ ڪوٽيڊ زيولائٽ کي سنٿيسائيز ڪرڻ لاءِ هڪ طريقو پيٽنٽ ڪيو آهي. شنابيل ۽ ٻيا 6 اسٽينلیس اسٽيل تي ڪوٽيڊ ٻن زيولائٽس جي ڪارڪردگي جي جانچ ڪئي. بهرحال، هي طريقو صرف مخصوص ايڊسوربينٽس سان ڪم ڪري ٿو، جيڪو چپڪندڙن سان ڪوٽنگ کي هڪ دلچسپ متبادل بڻائي ٿو. بائنڊر غير فعال مادا آهن جيڪي سوربينٽ آسنجن ۽/يا ماس ٽرانسفر کي سپورٽ ڪرڻ لاءِ چونڊيا ويا آهن، پر جذب يا چالکائي وڌائڻ ۾ ڪو به ڪردار ادا نٿا ڪن. فريني ۽ ٻيا. 7 ڪوٽيڊ ايلومينيم هيٽ ايڪسچينجرز AQSOA-Z02 زيولائٽ سان مٽيءَ تي ٻڌل بائنڊر سان مستحڪم ڪيا ويا آهن. ڪيلابريس ۽ ٻيا 8 پوليمرڪ بائنڊر سان زيولائٽ ڪوٽنگ جي تياري جو مطالعو ڪيو. اممان ۽ ٻين 9 پولي ونائل الڪوحل جي مقناطيسي مرکبن مان سوراخدار زيولائٽ ڪوٽنگ تيار ڪرڻ لاءِ هڪ طريقو تجويز ڪيو. ايلومينا (ايلومينا) کي ايڊسوربر ۾ بائنڊر 10 طور پڻ استعمال ڪيو ويندو آهي. اسان جي ڄاڻ موجب، سيلولوز ۽ هائيڊروڪسيٿيل سيلولوز صرف جسماني جذب ڪندڙ 11,12 سان ميلاپ ۾ استعمال ڪيا ويندا آهن. ڪڏهن ڪڏهن گلو رنگ لاءِ استعمال نه ڪيو ويندو آهي، پر ان کي پاڻ تي ساخت 13 ٺاهڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي. ڪيترن ئي لوڻ هائيڊريٽس سان الگنيٽ پوليمر ميٽرڪس جو ميلاپ لچڪدار جامع موتي جي جوڙجڪ ٺاهيندو آهي جيڪي سڪي وڃڻ دوران رساو کي روڪيندا آهن ۽ مناسب ماس ٽرانسفر فراهم ڪندا آهن. بينٽونائيٽ ۽ اٽاپولگائيٽ جهڙيون مٽيون ڪمپوزٽس 15,16,17 جي تياري لاءِ بائنڊر طور استعمال ڪيون ويون آهن. ايٿيل سيلولوز کي مائڪرو اينڪيپسوليٽ ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويو آهي ڪلسيم ڪلورائڊ 18 يا سوڊيم سلفائيڊ 19.
هڪ سوراخ ٿيل ڌاتو جي جوڙجڪ سان گڏ مرکبن کي اضافي گرمي ايڪسچينجرز ۽ ڪوٽيڊ گرمي ايڪسچينجرز ۾ ورهائي سگهجي ٿو. انهن جوڙجڪ جو فائدو اعلي مخصوص مٿاڇري جو علائقو آهي. ان جي نتيجي ۾ جذب ​​ڪندڙ ۽ ڌاتو جي وچ ۾ هڪ وڏو رابطو مٿاڇري پيدا ٿئي ٿو بغير ڪنهن غير فعال ماس جي اضافي جي، جيڪو ريفريجريشن چڪر جي مجموعي ڪارڪردگي کي گهٽائي ٿو. لينگ ۽ ٻيا. 20 هڪ ايلومينيم هني ڪومب جي جوڙجڪ سان زيولائٽ ايڊسوربر جي مجموعي چالکائي کي بهتر بڻايو آهي. گلرمينوٽ ۽ ٻيا. 21 ٽامي ۽ نڪل فوم سان NaX زيولائٽ پرتن جي حرارتي چالکائي کي بهتر بڻايو. جيتوڻيڪ مرکبات کي مرحلي جي تبديلي جي مواد (PCMs) طور استعمال ڪيو ويندو آهي، لي ۽ ٻيا. 22 ۽ زاؤ ۽ ٻيا. 23 جا نتيجا ڪيميسورپشن لاءِ پڻ دلچسپ آهن. انهن وڌايل گريفائٽ ۽ ڌاتو فوم جي ڪارڪردگي جو مقابلو ڪيو ۽ اهو نتيجو ڪڍيو ته بعد ۾ صرف ان صورت ۾ ترجيح ڏني وئي جيڪڏهن سنکنرن جو مسئلو نه هجي. پالومبا ۽ ٻيا. تازو ئي ٻين ڌاتو جي سوراخ واري جوڙجڪ جو مقابلو ڪيو آهي24. وان ڊير پال ۽ ٻيا. فوم 25 ۾ شامل ڌاتو جي لوڻ جو مطالعو ڪيو آهي. سڀئي پوئين مثال ذرات جي جذب ڪندڙ جي گهڻ پرتن سان ملن ٿا. ڌاتو جي سوراخ واري بناوت عملي طور تي جذب ڪندڙن کي ڍڪڻ لاءِ استعمال نه ڪئي ويندي آهي، جيڪو هڪ وڌيڪ بهترين حل آهي. زيولائٽس سان ڳنڍڻ جو هڪ مثال وِٽسٽڊٽ ۽ ٻين ۾ ملي سگهي ٿو. 26 پر لوڻ هائيڊريٽس کي انهن جي وڌيڪ توانائي جي کثافت 27 جي باوجود ڳنڍڻ جي ڪا به ڪوشش نه ڪئي وئي آهي.
تنهن ڪري، هن مضمون ۾ جذب ​​ڪندڙ ڪوٽنگ تيار ڪرڻ جا ٽي طريقا ڳوليا ويندا: (1) بائنڊر ڪوٽنگ، (2) سڌو رد عمل، ۽ (3) مٿاڇري جو علاج. هائيڊروڪسيٿيل سيلولوز هن ڪم ۾ پسند جو بائنڊر هو ڇاڪاڻ ته اڳ ۾ رپورٽ ٿيل استحڪام ۽ جسماني جذب ڪندڙن سان گڏ ڪوٽنگ جي سٺي چپڪندڙ هجڻ جي ڪري. هي طريقو شروعاتي طور تي فليٽ ڪوٽنگن لاءِ جاچيو ويو ۽ بعد ۾ ڌاتو فائبر جي جوڙجڪ تي لاڳو ڪيو ويو. اڳ ۾، جذب ڪندڙ ڪوٽنگن جي ٺهڻ سان ڪيميائي رد عمل جي امڪان جو ابتدائي تجزيو ٻڌايو ويو. پوئين تجربو هاڻي ڌاتو فائبر جي جوڙجڪ جي ڪوٽنگ ڏانهن منتقل ڪيو پيو وڃي. هن ڪم لاءِ چونڊيل مٿاڇري جو علاج ايلومينيم اينوڊائيزنگ تي ٻڌل هڪ طريقو آهي. جمالياتي مقصدن لاءِ ايلومينيم اينوڊائيزنگ کي ڪاميابي سان ڌاتو جي لوڻ سان ملايو ويو آهي 29. انهن حالتن ۾، تمام مستحڪم ۽ سنکنرن جي مزاحمتي ڪوٽنگون حاصل ڪري سگهجن ٿيون. بهرحال، اهي ڪنهن به جذب يا خارج ڪرڻ واري عمل کي انجام نه ڏئي سگهن ٿا. هي پيپر هن طريقي جو هڪ قسم پيش ڪري ٿو جيڪو اصل عمل جي چپڪندڙ خاصيتن کي استعمال ڪندي ماس کي منتقل ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿو. اسان جي بهترين ڄاڻ تائين، هتي بيان ڪيل طريقن مان ڪنهن به جو اڳ ۾ مطالعو نه ڪيو ويو آهي. اهي هڪ تمام دلچسپ نئين ٽيڪنالاجي جي نمائندگي ڪن ٿا ڇاڪاڻ ته اهي هائيڊريٽڊ ايڊسوربينٽ ڪوٽنگن جي ٺهڻ جي اجازت ڏين ٿا، جن جا اڪثر مطالعي ڪيل جسماني ايڊسوربينٽ جي ڀيٽ ۾ ڪيترائي فائدا آهن.
انهن تجربن لاءِ ذيلي ذخيري طور استعمال ٿيندڙ اسٽيمپ ٿيل ايلومينيم پليٽون ALINVEST Břidličná، چيڪ ريپبلڪ پاران مهيا ڪيون ويون هيون. انهن ۾ 98.11٪ ايلومينيم، 1.3622٪ لوهه، 0.3618٪ مينگنيز ۽ ٽامي، ميگنيشيم، سلڪون، ٽائيٽينيم، زنڪ، ڪروميم ۽ نڪل جا نشان شامل آهن.
ڪمپوزٽس جي تياري لاءِ چونڊيل مواد انهن جي ٿرموڊائنامڪ خاصيتن جي مطابق چونڊيو ويندو آهي، يعني، پاڻي جي مقدار تي منحصر آهي جيڪو اهي 120 ° C کان گهٽ درجه حرارت تي جذب/جذب ڪري سگهن ٿا.
ميگنيشيم سلفيٽ (MgSO4) سڀ کان وڌيڪ دلچسپ ۽ مطالعي ڪيل هائيڊريٽ ٿيل لوڻ مان هڪ آهي 30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41. ٿرموڊائنامڪ خاصيتن کي منظم طريقي سان ماپيو ويو آهي ۽ جذب ريفريجريشن، گرمي پمپ ۽ توانائي اسٽوريج جي شعبن ۾ ايپليڪيشنن لاءِ مناسب مليو آهي. خشڪ ميگنيشيم سلفيٽ CAS-Nr.7487-88-9 99% (گرسنگ GmbH، فلسم، نيڊرساڪسن، جرمني) استعمال ڪيو ويو.
ڪيلشيم ڪلورائڊ (CaCl2) (H319) هڪ ٻيو چڱيءَ طرح اڀياس ڪيل لوڻ آهي ڇاڪاڻ ته ان جي هائيڊريٽ ۾ دلچسپ ٿرموڊائنامڪ خاصيتون آهن 41,42,43,44. ڪيلشيم ڪلورائڊ هيڪساهائيڊريٽ CAS-نمبر 7774-34-7 97٪ استعمال ٿيل (گروسنگ، GmbH، فلسم، نيڊرساڪسن، جرمني).
زنڪ سلفيٽ (ZnSO4) (H3O2، H318، H410) ۽ ان جي هائيڊريٽس ۾ ٿرموڊائنامڪ خاصيتون آهن جيڪي گهٽ درجه حرارت جي جذب جي عملن لاءِ مناسب آهن 45,46. زنڪ سلفيٽ هيپٽاهائيڊريٽ CAS-Nr.7733-02-0 99.5% (گرسنگ GmbH، فلسم، نيڊرساڪسن، جرمني) استعمال ڪيو ويو.
اسٽرونٽيم ڪلورائڊ (SrCl2) (H318) ۾ پڻ دلچسپ ٿرموڊائنامڪ خاصيتون آهن 4,45,47 جيتوڻيڪ اهو اڪثر ڪري جذب گرمي پمپ يا توانائي اسٽوريج ريسرچ ۾ امونيا سان گڏ ڪيو ويندو آهي. اسٽرونٽيم ڪلورائڊ هيڪساهائيڊريٽ CAS-Nr.10.476-85-4 99.0–102.0% (سگما الڊرچ، سينٽ لوئس، مسوري، آمريڪا) کي سنٿيسس لاءِ استعمال ڪيو ويو.
ڪاپر سلفيٽ (CuSO4) (H302، H315، H319، H410) پيشه ورانه ادب ۾ اڪثر مليل هائيڊريٽس مان نه آهي، جيتوڻيڪ ان جون ٿرموڊائنامڪ خاصيتون گهٽ درجه حرارت جي استعمال لاءِ دلچسپ آهن 48,49. ڪاپر سلفيٽ CAS-Nr.7758-99-8 99% (سگما الڊرچ، سينٽ لوئس، MO، USA) کي سنٿيسس لاءِ استعمال ڪيو ويو.
ميگنيشيم ڪلورائڊ (MgCl2) انهن هائيڊريٽ ٿيل لوڻن مان هڪ آهي جنهن کي تازو ئي حرارتي توانائي جي اسٽوريج جي ميدان ۾ وڌيڪ ڌيان ڏنو ويو آهي50,51. تجربن لاءِ ميگنيشيم ڪلورائڊ هيڪسا هائيڊريٽ CAS-Nr.7791-18-6 خالص دواسازي گريڊ (Applichem GmbH., Darmstadt, Germany) استعمال ڪيو ويو.
جيئن مٿي ذڪر ڪيو ويو آهي، هائيڊروڪسيٿيل سيلولوز کي ساڳئي ايپليڪيشنن ۾ مثبت نتيجن جي ڪري چونڊيو ويو. اسان جي ترڪيب ۾ استعمال ٿيندڙ مواد هائيڊروڪسيٿيل سيلولوز CAS-Nr 9004-62-0 (سگما الڊرچ، سينٽ لوئس، MO، USA) آهي.
ڌاتو جا فائبر ننڍڙن تارن مان ٺاهيا ويندا آهن جيڪي ڪمپريشن ۽ سنٽرنگ ذريعي هڪٻئي سان ڳنڍيل هوندا آهن، هڪ عمل جيڪو ڪروسيبل ميلٽ ايڪسٽرڪشن (CME)52 جي نالي سان سڃاتو وڃي ٿو. ان جو مطلب آهي ته انهن جي حرارتي چالکائي نه رڳو پيداوار ۾ استعمال ٿيندڙ ڌاتو جي بلڪ چالکائي ۽ آخري ڍانچي جي پورسيٽي تي منحصر آهي، پر ڌاڙن جي وچ ۾ بانڊ جي معيار تي پڻ. فائبر آئسوٽروپڪ نه هوندا آهن ۽ پيداوار دوران هڪ خاص هدايت ۾ ورهائجن ٿا، جيڪو ٽرانسورس هدايت ۾ حرارتي چالکائي کي تمام گهٽ بڻائي ٿو.
پاڻي جذب ڪرڻ جي خاصيتن جي جاچ هڪ ئي وقت ٿرموگراويميٽرڪ تجزيو (TGA)/ڊفرنشل ٿرموگراويميٽرڪ تجزيو (DTG) کي ويڪيوم پيڪيج (Netzsch TG 209 F1 Libra) ۾ استعمال ڪندي ڪئي وئي. ماپون وهندڙ نائٽروجن ماحول ۾ 10 ml/min جي وهڪري جي شرح ۽ ايلومينيم آڪسائيڊ ڪروسيبلز ۾ 25 کان 150 °C جي درجه حرارت جي حد تي ڪيون ويون. گرم ڪرڻ جي شرح 1 °C/min هئي، نموني جو وزن 10 کان 20 mg تائين مختلف هو، ريزوليوشن 0.1 μg هو. هن ڪم ۾، اهو نوٽ ڪيو وڃي ته في يونٽ مٿاڇري جي ماس فرق ۾ هڪ وڏي غير يقيني صورتحال آهي. TGA-DTG ۾ استعمال ٿيندڙ نمونا تمام ننڍا ۽ بي ترتيب ڪٽيل آهن، جيڪو انهن جي علائقي جي تعين کي غلط بڻائي ٿو. انهن قدرن کي صرف وڏي علائقي ڏانهن وڌايو وڃي ٿو جيڪڏهن وڏي انحراف کي حساب ۾ رکيو وڃي.
ايٽينيوئيٽيڊ ڪل ريفلڪشن فوريئر ٽرانسفارم انفراريڊ (ATR-FTIR) اسپيڪٽرا هڪ Bruker Vertex 80 v FTIR اسپيڪٽروميٽر (Bruker Optik GmbH، Leipzig، جرمني) تي ATR پلاٽينم ايڪسيسيري (Bruker Optik GmbH، جرمني) استعمال ڪندي حاصل ڪيا ويا. خالص خشڪ هيرن جي ڪرسٽل جي اسپيڪٽرا کي تجرباتي ماپن لاءِ پس منظر طور نموني استعمال ڪرڻ کان اڳ سڌو سنئون ويڪيوم ۾ ماپيو ويو. نمونن کي 2 cm-1 جي اسپيڪٽرل ريزوليوشن ۽ 32 جي سراسري تعداد جي اسڪين استعمال ڪندي ويڪيوم ۾ ماپيو ويو. ويو نمبر 8000 کان 500 cm-1 تائين آهي. اسپيڪٽرل تجزيو OPUS پروگرام استعمال ڪندي ڪيو ويو.
SEM تجزيو 2 ۽ 5 kV جي تيز رفتار وولٽيج تي Zeiss جي DSM 982 Gemini استعمال ڪندي ڪيو ويو. توانائي جي منتشر ايڪس ري اسپيڪٽرو اسڪوپي (EDX) ٿرمو فشر سسٽم 7 استعمال ڪندي پيلٽيئر ڪولڊ سلڪون ڊرفٽ ڊيڪٽر (SSD) سان ڪئي وئي.
ڌاتو پليٽن جي تياري 53 ۾ بيان ڪيل طريقي سان ڪئي وئي. پهرين، پليٽ کي 50٪ سلفرڪ ايسڊ ۾ ٻوڙيو. 15 منٽ. پوءِ انهن کي 10 سيڪنڊن لاءِ 1 ايم سوڊيم هائيڊرو آڪسائيڊ محلول ۾ متعارف ڪرايو ويو. پوءِ نمونن کي وڏي مقدار ۾ ڊسٽل ٿيل پاڻي سان ڌويو ويو، ۽ پوءِ 30 منٽن لاءِ ڊسٽل ٿيل پاڻي ۾ ٻوڙيو ويو. ابتدائي سطح جي علاج کان پوءِ، نمونن کي 3٪ سير ٿيل محلول ۾ ٻوڙيو ويو. ايڇ اي سي ۽ ٽارگيٽ لوڻ. آخرڪار، انهن کي ٻاهر ڪڍو ۽ انهن کي 60 ° C تي سڪايو.
اينوڊائيزنگ طريقو غير فعال ڌاتو تي قدرتي آڪسائيڊ پرت کي وڌائيندو ۽ مضبوط ڪندو آهي. ايلومينيم پينلز کي سخت حالت ۾ سلفورڪ ايسڊ سان اينوڊائيز ڪيو ويو ۽ پوءِ گرم پاڻي ۾ سيل ڪيو ويو. اينوڊائيزنگ 1 mol/l NaOH (600 s) سان شروعاتي ايچنگ کان پوءِ ڪئي وئي ۽ ان کان پوءِ 1 mol/l HNO3 (60 s) ۾ نيوٽرلائيزيشن ڪئي وئي. اليڪٽرولائيٽ محلول 2.3 M H2SO4، 0.01 M Al2(SO4)3، ۽ 1 M MgSO4 + 7H2O جو مرکب آهي. اينوڊائيزنگ (40 ± 1)°C، 30 mA/cm2 تي 1200 سيڪنڊن لاءِ ڪئي وئي. سيلنگ جو عمل مختلف برائن محلولن ۾ ڪيو ويو جيئن مواد ۾ بيان ڪيو ويو آهي (MgSO4، CaCl2، ZnSO4، SrCl2، CuSO4، MgCl2). نموني کي ان ۾ 1800 سيڪنڊن لاءِ اُباليو ويندو آهي.
مرکب تيار ڪرڻ جا ٽي مختلف طريقا جاچيا ويا آهن: چپڪندڙ ڪوٽنگ، سڌو رد عمل، ۽ مٿاڇري جو علاج. هر تربيتي طريقي جي فائدن ۽ نقصانن جو منظم طريقي سان تجزيو ۽ بحث ڪيو ويو آهي. نتيجن جو جائزو وٺڻ لاءِ سڌو مشاهدو، نانو اميجنگ، ۽ ڪيميائي/عنصري تجزيو استعمال ڪيو ويو.
لوڻ هائيڊريٽس جي چپکڻ کي وڌائڻ لاءِ اينوڊائيزنگ کي ڪنورشن مٿاڇري جي علاج جي طريقي طور چونڊيو ويو. هي مٿاڇري جو علاج ايلومينيم جي مٿاڇري تي سڌو سنئون ايلومينيم (ايلومينيم) جي هڪ سوراخ واري جوڙجڪ ٺاهي ٿو. روايتي طور تي، هي طريقو ٻن مرحلن تي مشتمل آهي: پهريون مرحلو ايلومينيم آڪسائيڊ جي هڪ سوراخ واري جوڙجڪ ٺاهي ٿو، ۽ ٻيو مرحلو ايلومينيم هائيڊروڪسائيڊ جي ڪوٽنگ ٺاهي ٿو جيڪو سوراخن کي بند ڪري ٿو. گئس جي مرحلي تائين رسائي کي روڪڻ کان سواءِ لوڻ کي روڪڻ جا هيٺيان ٻه طريقا آهن. پهرين ۾ هڪ ماکي جي ڇت جو نظام شامل آهي جيڪو پهرين مرحلي ۾ حاصل ڪيل ننڍڙن ايلومينيم آڪسائيڊ (Al2O3) ٽيوبن کي استعمال ڪندي جذب ڪندڙ ڪرسٽل کي رکڻ ۽ ڌاتو جي مٿاڇري تي ان جي چپکڻ کي وڌائڻ لاءِ. نتيجي ۾ ماکي جي ڇت جو قطر تقريباً 50 nm ۽ ڊيگهه 200 nm آهي (شڪل 1a). جيئن اڳ ذڪر ڪيو ويو آهي، اهي گفا عام طور تي ٻئي مرحلي ۾ Al2O(OH)2 بوهمائيٽ جي پتلي پرت سان بند ڪيا ويندا آهن جيڪي ايلومينيم ٽيوب ابلڻ جي عمل جي مدد سان هوندا آهن. ٻئي طريقي ۾، هن سيلنگ جي عمل کي اهڙي طرح تبديل ڪيو ويو آهي ته لوڻ جا ڪرسٽل بوهمائيٽ (Al2O(OH)) جي هڪجهڙائي سان ڍڪيل پرت ۾ قبضو ڪيا وڃن ٿا، جيڪو هن صورت ۾ سيل ڪرڻ لاءِ استعمال نه ڪيو ويندو آهي. ٻيو مرحلو لاڳاپيل لوڻ جي هڪ سير ٿيل محلول ۾ ڪيو ويندو آهي. بيان ڪيل نمونن جا سائز 50-100 nm جي حد ۾ آهن ۽ ڦاٽل ڦڙن وانگر نظر اچن ٿا (شڪل 1b). سيلنگ جي عمل جي نتيجي ۾ حاصل ڪيل مٿاڇري ۾ هڪ واضح مقامي جوڙجڪ آهي جنهن ۾ رابطي واري علائقي ۾ اضافو آهي. هي مٿاڇري جو نمونو، انهن جي ڪيترن ئي بانڊنگ ترتيبن سان گڏ، لوڻ جي ڪرسٽل کي کڻڻ ۽ رکڻ لاءِ مثالي آهي. بيان ڪيل ٻئي جوڙجڪ واقعي سوراخدار نظر اچن ٿا ۽ انهن ۾ ننڍيون گفا آهن جيڪي لوڻ جي هائيڊريٽ کي برقرار رکڻ ۽ ايڊسوربر جي آپريشن دوران لوڻ ۾ بخارات کي جذب ڪرڻ لاءِ مناسب نظر اچن ٿيون. جڏهن ته، EDX استعمال ڪندي انهن سطحن جو بنيادي تجزيو بوهمائيٽ جي مٿاڇري تي ميگنيشيم ۽ سلفر جي مقدار کي ڳولي سگهي ٿو، جيڪي ايلومينا جي مٿاڇري جي صورت ۾ نه مليا آهن.
نموني جي ATR-FTIR تصديق ڪئي ته عنصر ميگنيشيم سلفيٽ هو (شڪل 2b ڏسو). اسپيڪٽرم 610-680 ۽ 1080-1130 سينٽي ميٽر-1 تي خاصيت واري سلفيٽ آئن چوٽي ڏيکاري ٿو ۽ 1600-1700 سينٽي ميٽر-1 ۽ 3200-3800 سينٽي ميٽر-1 تي خاصيت واري لٽيس پاڻي جي چوٽي ڏيکاري ٿو (شڪل 2a، c ڏسو). ميگنيشيم آئن جي موجودگي تقريبن اسپيڪٽرم کي تبديل نه ڪندي آهي54.
(a) بوهمائيٽ ڪوٽيڊ MgSO4 ايلومينيم پليٽ جو EDX، (b) بوهمائيٽ ۽ MgSO4 ڪوٽنگن جو ATR-FTIR اسپيڪٽرا، (c) خالص MgSO4 جو ATR-FTIR اسپيڪٽرا.
جذب جي ڪارڪردگي کي برقرار رکڻ جي تصديق TGA پاران ڪئي وئي. شڪل 3b ۾ تقريبن 60 °C جي ڊيسورپشن چوٽي ڏيکاري ٿي. هي چوٽي خالص لوڻ جي TGA ۾ مشاهدو ڪيل ٻن چوٽين جي گرمي پد سان مطابقت نٿي رکي (شڪل 3a). جذب-ڊيسورپشن چڪر جي ورجائي جي قابليت جو جائزو ورتو ويو، ۽ نمي واري ماحول ۾ نمونن کي رکڻ کان پوءِ ساڳيو وکر ڏٺو ويو (شڪل 3c). ڊيسورپشن جي ٻئي مرحلي ۾ مشاهدو ڪيل فرق وهندڙ ماحول ۾ ڊيهائيڊريشن جو نتيجو ٿي سگهي ٿو، ڇاڪاڻ ته اهو اڪثر ڪري نامڪمل ڊيهائيڊريشن جو سبب بڻجي ٿو. اهي قدر پهرين ڊيهائيڊريشن ۾ تقريبن 17.9 g/m2 ۽ ٻئي ڊيهائيڊريشن ۾ 10.3 g/m2 سان مطابقت رکن ٿا.
بوهمائيٽ ۽ MgSO4 جي TGA تجزيي جو مقابلو: خالص MgSO4 (a)، مرکب (b) ۽ ريهائيڊريشن کان پوءِ (c) جو TGA تجزيو.
ساڳيو طريقو ڪيلشيم ڪلورائڊ سان جذب ڪندڙ طور تي ڪيو ويو. نتيجا شڪل 4 ۾ پيش ڪيا ويا آهن. مٿاڇري جي بصري معائني ۾ ڌاتو جي چمڪ ۾ معمولي تبديليون ظاهر ٿيون. فر مشڪل سان نظر اچي ٿو. SEM مٿاڇري تي هڪجهڙائي سان ورهايل ننڍڙن ڪرسٽل جي موجودگي جي تصديق ڪئي. جڏهن ته، TGA 150 ° C کان گهٽ پاڻي جي کوٽ نه ڏيکاري. اهو شايد ان حقيقت جي ڪري هجي ته لوڻ جو تناسب TGA پاران ڳولڻ لاءِ سبسٽريٽ جي ڪل ماس جي مقابلي ۾ تمام ننڍو آهي.
اينوڊائيزنگ طريقي سان ڪاپر سلفيٽ ڪوٽنگ جي مٿاڇري جي علاج جا نتيجا شڪل 5 ۾ ڏيکاريا ويا آهن. هن صورت ۾، ال آڪسائيڊ ڍانچي ۾ CuSO4 جي متوقع شموليت نه ٿي. ان جي بدران، ڍڪيل سوئيون ڏٺيون ويون آهن ڇاڪاڻ ته اهي عام طور تي ڪاپر هائيڊروڪسائيڊ Cu(OH)2 لاءِ استعمال ٿينديون آهن جيڪي عام فيروزي رنگن سان استعمال ٿينديون آهن.
اينوڊائيز ٿيل مٿاڇري جي علاج کي اسٽرونٽيم ڪلورائڊ سان گڏ آزمايو ويو. نتيجن ۾ غير مساوي ڪوريج ڏيکاري وئي (شڪل 6a ڏسو). اهو طئي ڪرڻ لاءِ ته ڇا لوڻ سڄي مٿاڇري کي ڍڪي ڇڏيو، هڪ EDX تجزيو ڪيو ويو. گرين ايريا ۾ هڪ نقطي لاءِ وکر (شڪل 6b ۾ پوائنٽ 1) ٿورو اسٽرونٽيم ۽ گهڻو ايلومينيم ڏيکاري ٿو. اهو ماپيل زون ۾ اسٽرونٽيم جي گهٽ مواد کي ظاهر ڪري ٿو، جيڪو، موڙ ۾، اسٽرونٽيم ڪلورائڊ جي گهٽ ڪوريج کي ظاهر ڪري ٿو. ان جي برعڪس، اڇي علائقن ۾ اسٽرونٽيم جو وڌيڪ مواد ۽ ايلومينيم جو گهٽ مواد آهي (شڪل 6b ۾ پوائنٽ 2-6). اڇي علائقي جو EDX تجزيو ڪارا نقطا ڏيکاري ٿو (شڪل 6b ۾ پوائنٽ 2 ۽ 4)، ڪلورين ۾ گهٽ ۽ سلفر ۾ وڌيڪ. اهو شايد اسٽرونٽيم سلفيٽ جي ٺهڻ جي نشاندهي ڪري سگهي ٿو. روشن نقطا ڪلورين جي اعلي مواد ۽ گهٽ سلفر جي مواد کي ظاهر ڪن ٿا (شڪل 6b ۾ پوائنٽ 3، 5، ۽ 6). هن حقيقت جي وضاحت ڪري سگهجي ٿي ته اڇي ڪوٽنگ جو مکيه حصو متوقع اسٽرونٽيم ڪلورائڊ تي مشتمل آهي. نموني جي TGA تجزيي جي تشريح جي تصديق ڪئي ته خالص اسٽرونٽيم ڪلورائڊ جي خاصيت واري درجه حرارت تي چوٽي (شڪل 6c). انهن جي ننڍڙي قيمت کي ڌاتو جي سپورٽ جي ماس جي مقابلي ۾ لوڻ جي هڪ ننڍڙي حصي سان جائز قرار ڏئي سگهجي ٿو. تجربن ۾ طئي ٿيل ڊيسورپشن ماس 150 ° C جي گرمي پد تي ايڊسوربر جي في يونٽ علائقي ۾ ڏنل 7.3 g/m2 جي مقدار سان ملندڙ جلندڙ آهي.
ايلوڪسل سان علاج ٿيل زنڪ سلفيٽ ڪوٽنگن کي پڻ آزمايو ويو. ميڪرو اسڪوپي طور تي، ڪوٽنگ هڪ تمام پتلي ۽ هڪجهڙي پرت آهي (شڪل 7a). بهرحال، SEM هڪ مٿاڇري واري علائقي کي ظاهر ڪيو جيڪو خالي علائقن سان الڳ ٿيل ننڍڙن ڪرسٽلز سان ڍڪيل هو (شڪل 7b). ڪوٽنگ ۽ سبسٽريٽ جي TGA جو مقابلو خالص لوڻ جي مقابلي ۾ ڪيو ويو (شڪل 7c). خالص لوڻ ۾ 59.1°C تي هڪ غير متناسب چوٽي آهي. ڪوٽ ٿيل ايلومينيم 55.5°C ۽ 61.3°C تي ٻه ننڍيون چوٽيون ڏيکاريون، جيڪي زنڪ سلفيٽ هائيڊريٽ جي موجودگي کي ظاهر ڪن ٿيون. تجربي ۾ ظاهر ڪيل ماس فرق 150°C جي ڊيهائيڊريشن گرمي پد تي 10.9 g/m2 سان مطابقت رکي ٿو.
جيئن پوئين ايپليڪيشن 53 ۾، هائيڊروڪسيٿيل سيلولوز کي بائنڊر طور استعمال ڪيو ويو ته جيئن سوربينٽ ڪوٽنگ جي چپکڻ ۽ استحڪام کي بهتر بڻائي سگهجي. مواد جي مطابقت ۽ جذب جي ڪارڪردگي تي اثر جو جائزو TGA پاران ورتو ويو. تجزيو ڪل ماس جي حوالي سان ڪيو ويندو آهي، يعني نموني ۾ ڪوٽنگ سبسٽريٽ طور استعمال ٿيندڙ ڌاتو پليٽ شامل آهي. چپکڻ کي ISO2409 وضاحت ۾ بيان ڪيل ڪراس نوچ ٽيسٽ جي بنياد تي ٽيسٽ ذريعي جانچيو ويندو آهي (تفصيل جي ٿلهي ۽ ويڪر جي لحاظ کان نوچ علحدگي جي وضاحت کي پورو نٿو ڪري سگهي).
پينلن کي ڪلسيم ڪلورائڊ (CaCl2) سان ڪوٽنگ ڪرڻ (شڪل 8a ڏسو) جي نتيجي ۾ غير مساوي ورڇ ٿي، جيڪا ٽرانسورس نوچ ٽيسٽ لاءِ استعمال ٿيندڙ خالص ايلومينيم ڪوٽنگ ۾ نه ڏٺي وئي. خالص CaCl2 جي نتيجن جي مقابلي ۾، TGA (شڪل 8b) ٻه خاصيتي چوٽيون ڏيکاري ٿو جيڪي ترتيب وار 40 ۽ 20°C جي گهٽ درجه حرارت ڏانهن منتقل ٿيون. ڪراس سيڪشن ٽيسٽ هڪ مقصدي مقابلي جي اجازت نٿو ڏئي ڇاڪاڻ ته خالص CaCl2 نمونو (شڪل 8c ۾ ساڄي پاسي نمونو) هڪ پائوڊري پرسيپيٽٽ آهي، جيڪو مٿين ذرات کي هٽائي ٿو. HEC نتيجن هڪ تمام پتلي ۽ هڪجهڙائي ڪوٽنگ ڏيکاري آهي جنهن ۾ اطمينان بخش چپکڻ آهي. شڪل 8b ۾ ڏيکاريل ماس فرق 150°C جي گرمي پد تي ايڊسوربر جي في يونٽ علائقي 51.3 g/m2 سان مطابقت رکي ٿو.
ميگنيشيم سلفيٽ (MgSO4) سان چپکڻ ۽ هڪجهڙائي جي لحاظ کان مثبت نتيجا پڻ حاصل ڪيا ويا (شڪل 9 ڏسو). ڪوٽنگ جي ڊيسورپشن عمل جي تجزيي ۾ تقريبن 60 ° C جي هڪ چوٽي جي موجودگي ظاهر ٿي. هي گرمي پد خالص لوڻ جي ڊيهائيڊريشن ۾ ڏٺو ويو مکيه ڊيسورپشن قدم سان مطابقت رکي ٿو، جيڪو 44 ° C تي هڪ ٻيو قدم پيش ڪري ٿو. اهو هيڪسا هائيڊريٽ کان پينٽا هائيڊريٽ ۾ منتقلي سان مطابقت رکي ٿو ۽ بائنڊر سان ڪوٽنگ جي صورت ۾ نه ڏٺو ويو آهي. ڪراس سيڪشن ٽيسٽ خالص لوڻ استعمال ڪندي ٺاهيل ڪوٽنگن جي مقابلي ۾ بهتر ورڇ ۽ چپکڻ ڏيکارين ٿا. TGA-DTC ۾ ڏٺو ويو ماس فرق 150 ° C جي گرمي پد تي ايڊسوربر جي في يونٽ علائقي 18.4 g/m2 سان مطابقت رکي ٿو.
مٿاڇري جي بي ضابطگين جي ڪري، اسٽرونٽيم ڪلورائڊ (SrCl2) جي پنن تي هڪ غير مساوي ڪوٽنگ آهي (شڪل 10a). بهرحال، ٽرانسورس نوچ ٽيسٽ جي نتيجن ۾ خاص طور تي بهتر چپکڻ سان هڪجهڙائي ورڇ ڏيکاري وئي (شڪل 10c). TGA تجزيي وزن ۾ تمام گهٽ فرق ڏيکاريو، جيڪو ڌاتو جي سبسٽريٽ جي مقابلي ۾ گهٽ لوڻ جي مواد جي ڪري هجڻ گهرجي. بهرحال، وکر تي قدم هڪ ڊيهائيڊريشن جي عمل جي موجودگي کي ظاهر ڪن ٿا، جيتوڻيڪ چوٽي خالص لوڻ جي خاصيت ڪرڻ وقت حاصل ڪيل درجه حرارت سان لاڳاپيل آهي. شڪل 10b ۾ مشاهدو ڪيل 110 ° C ۽ 70.2 ° C تي چوٽيون خالص لوڻ جو تجزيو ڪرڻ وقت پڻ مليون. بهرحال، 50 ° C تي خالص لوڻ ۾ مشاهدو ڪيل مکيه ڊيهائيڊريشن قدم بائنڊر استعمال ڪندي وکر ۾ ظاهر نه ٿيو. ان جي ابتڙ، بائنڊر مرکب 20.2 ° C ۽ 94.1 ° C تي ٻه چوٽيون ڏيکاريون، جيڪي خالص لوڻ لاءِ ماپ نه ڪيون ويون (شڪل 10b). 150 °C جي گرمي پد تي، مشاهدو ڪيل ماس فرق 7.2 g/m2 في يونٽ ايريا ايڊسوربر جي برابر آهي.
ايڇ اي سي ۽ زنڪ سلفيٽ (ZnSO4) جي ميلاپ قابل قبول نتيجا نه ڏنا (شڪل 11). ڪوٽيڊ ڌاتو جي TGA تجزيي ۾ ڪنهن به ڊيهائيڊريشن جي عملن کي ظاهر نه ڪيو ويو. جيتوڻيڪ ڪوٽنگ جي ورڇ ۽ چپکڻ ۾ بهتري آئي آهي، ان جون خاصيتون اڃا تائين بهترين کان پري آهن.
ڌاتو جي فائبرن کي پتلي ۽ هڪجهڙائي واري پرت سان ڍڪڻ جو آسان ترين طريقو ويٽ امپريگنيشن (شڪل 12a) آهي، جنهن ۾ ٽارگيٽ لوڻ جي تياري ۽ پاڻي جي محلول سان ڌاتو جي فائبرن کي امپريگنيشن شامل آهي.
جڏهن گلي امپريگنيشن جي تياري ڪئي ويندي آهي، ته ٻه مکيه مسئلا سامهون ايندا آهن. هڪ طرف، لوڻ جي محلول جي مٿاڇري جي ڇڪتاڻ مائع کي صحيح طور تي سوراخ واري ڍانچي ۾ شامل ٿيڻ کان روڪي ٿي. ٻاهرين مٿاڇري تي ڪرسٽلائيزيشن (شڪل 12d) ۽ ڍانچي اندر ڦاٿل هوا جا بلبل (شڪل 12c) صرف مٿاڇري جي ڇڪتاڻ کي گهٽائڻ ۽ نموني کي ڊسٽل ٿيل پاڻي سان اڳ ۾ ٻوڙڻ سان گهٽائي سگهجي ٿو. نموني ۾ هوا کي اندر ڪڍي يا ڍانچي ۾ محلول جي وهڪري پيدا ڪري زبردستي حل ڪرڻ، ڍانچي جي مڪمل ڀرڻ کي يقيني بڻائڻ جا ٻيا اثرائتي طريقا آهن.
تياري دوران پيش ايندڙ ٻيو مسئلو لوڻ جي حصي مان فلم کي هٽائڻ هو (شڪل 12b ڏسو). هي رجحان تحليل جي مٿاڇري تي هڪ خشڪ ڪوٽنگ جي ٺهڻ سان نمايان آهي، جيڪو ڪنويڪٽو طور تي متحرڪ خشڪ ٿيڻ کي روڪي ٿو ۽ پکيڙ جي متحرڪ عمل کي شروع ڪري ٿو. ٻيو ميڪانيزم پهرين کان تمام سست آهي. نتيجي طور، مناسب خشڪ ٿيڻ واري وقت لاءِ هڪ اعليٰ درجه حرارت جي ضرورت هوندي آهي، جيڪو نموني اندر بلبلن جي ٺهڻ جو خطرو وڌائيندو آهي. هي مسئلو ڪنسنٽريشن تبديلي (بخار) تي نه پر درجه حرارت جي تبديلي تي ٻڌل ڪرسٽلائيزيشن جي متبادل طريقي کي متعارف ڪرائڻ سان حل ڪيو ويندو آهي (جيئن شڪل 13 ۾ MgSO4 سان مثال ۾).
MgSO4 استعمال ڪندي ٿڌ ۽ مائع مرحلن جي ٿڌي ٿيڻ ۽ الڳ ٿيڻ دوران ڪرسٽلائيزيشن جي عمل جي اسڪيميٽڪ نمائندگي.
هن طريقي سان ڪمري جي حرارت (HT) تي يا ان کان مٿي سير ٿيل لوڻ جا محلول تيار ڪري سگهجن ٿا. پهرين صورت ۾، ڪمري جي حرارت کان هيٺ گرمي پد کي گهٽائڻ سان ڪرسٽلائيزيشن کي مجبور ڪيو ويو. ٻئي صورت ۾، ڪرسٽلائيزيشن تڏهن ٿي جڏهن نموني کي ڪمري جي حرارت (RT) تي ٿڌو ڪيو ويو. نتيجو ڪرسٽل (B) ۽ حل ٿيل (A) جو مرکب آهي، جنهن جو مائع حصو دٻيل هوا ذريعي هٽايو ويندو آهي. هي طريقو نه رڳو انهن هائيڊريٽس تي فلم جي ٺهڻ کان بچي ٿو، پر ٻين مرکبن جي تياري لاءِ گهربل وقت کي به گهٽائي ٿو. بهرحال، دٻيل هوا ذريعي مائع کي هٽائڻ سان لوڻ جي اضافي ڪرسٽلائيزيشن ٿيندي آهي، جنهن جي نتيجي ۾ هڪ ٿلهي ڪوٽنگ ٿيندي آهي.
هڪ ٻيو طريقو جيڪو ڌاتو جي مٿاڇري کي ڪوٽ ڪرڻ لاءِ استعمال ڪري سگهجي ٿو ان ۾ ڪيميائي رد عمل ذريعي ٽارگيٽ لوڻ جي سڌي پيداوار شامل آهي. پنن ۽ ٽيوبن جي ڌاتو جي مٿاڇري تي تيزاب جي رد عمل سان ٺهيل ڪوٽيڊ هيٽ ايڪسچينجرز جا ڪيترائي فائدا آهن، جيئن اسان جي پوئين مطالعي ۾ ٻڌايو ويو آهي. فائبرن تي هن طريقي جي استعمال جي ڪري رد عمل دوران گيسن جي ٺهڻ جي ڪري تمام خراب نتيجا نڪتا. هائيڊروجن گئس بلبلن جو دٻاءُ پروب اندر ٺهندو آهي ۽ جيئن پيداوار خارج ٿيندي آهي ته ان ۾ تبديلي ايندي آهي (شڪل 14a).
ڪوٽنگ جي ٿلهي ۽ ورڇ کي بهتر طور تي ڪنٽرول ڪرڻ لاءِ ڪيميائي رد عمل ذريعي ڪوٽنگ کي تبديل ڪيو ويو آهي. هن طريقي ۾ نموني ذريعي تيزابي ڌاتو جي وهڪري کي گذرڻ شامل آهي (شڪل 14b). ان جي نتيجي ۾ سبسٽريٽ ڌاتو سان رد عمل ذريعي هڪجهڙائي ڪوٽنگ جي اميد آهي. نتيجا اطمينان بخش هئا، پر اهو عمل تمام سست هو ته ان کي هڪ مؤثر طريقو سمجهيو وڃي (شڪل 14c). مقامي گرم ڪرڻ سان گهٽ رد عمل جو وقت حاصل ڪري سگهجي ٿو.
مٿي ڏنل طريقن جي نقصانن کي دور ڪرڻ لاءِ، چپڪندڙ شين جي استعمال تي ٻڌل ڪوٽنگ جو طريقو مطالعو ڪيو ويو آهي. HEC کي پوئين حصي ۾ پيش ڪيل نتيجن جي بنياد تي چونڊيو ويو. سڀئي نمونا 3٪ wt تي تيار ڪيا ويا. بائنڊر کي لوڻ سان ملايو ويندو آهي. فائبرن کي ساڳئي طريقي سان اڳ ۾ علاج ڪيو ويو جيئن رٻڙن لاءِ، يعني 50٪ حجم ۾ 15 منٽن اندر. سلفورڪ ايسڊ، پوءِ 20 سيڪنڊن لاءِ سوڊيم هائيڊرو آڪسائيڊ ۾ ٻوڙيو ويو، ڊسٽل ٿيل پاڻي ۾ ڌويو ويو ۽ آخرڪار 30 منٽن لاءِ ڊسٽل ٿيل پاڻي ۾ ٻوڙيو ويو. هن صورت ۾، امپريگنيشن کان اڳ هڪ اضافي قدم شامل ڪيو ويو. نموني کي ٿوري دير لاءِ هڪ ٿلهي ٽارگيٽ لوڻ جي حل ۾ وجھو ۽ تقريبن 60 ° C تي سڪيو. اهو عمل ڌاتو جي مٿاڇري کي تبديل ڪرڻ لاءِ ٺاهيو ويو آهي، نيوڪليشن سائيٽون ٺاهي ٿو جيڪي آخري مرحلي ۾ ڪوٽنگ جي ورڇ کي بهتر بڻائين ٿيون. فائبرس ڍانچي جو هڪ پاسو آهي جتي فليمينٽ پتلا ۽ مضبوطيءَ سان ڀريل آهن، ۽ مخالف پاسو آهي جتي فليمينٽ ٿلها ۽ گهٽ ورهايل آهن. هي 52 پيداواري عملن جو نتيجو آهي.
ڪيلشيم ڪلورائڊ (CaCl2) جا نتيجا جدول 1 ۾ تصويرن سان گڏ خلاصو ۽ بيان ڪيا ويا آهن. انوڪيوليشن کان پوءِ سٺي ڪوريج. جيتوڻيڪ اهي تار جيڪي مٿاڇري تي نظر نه ايندڙ ڪرسٽل سان گڏ هئا انهن ۾ به ڌاتو جي عڪاسي گهٽجي وئي هئي، جيڪا ختم ٿيڻ ۾ تبديلي جي نشاندهي ڪري ٿي. جڏهن ته، نمونن کي CaCl2 ۽ HEC جي آبي مرکب سان ڀريل ۽ تقريباً 60 ° C جي گرمي پد تي خشڪ ڪرڻ کان پوءِ، ڪوٽنگون بناوتن جي چوراهن تي مرڪوز ڪيون ويون. اهو هڪ اثر آهي جيڪو محلول جي مٿاڇري جي ڇڪتاڻ جي ڪري ٿئي ٿو. ساڙڻ کان پوءِ، مائع نموني جي اندر ان جي مٿاڇري جي ڇڪتاڻ جي ڪري رهي ٿو. بنيادي طور تي اهو بناوتن جي چوراهن تي ٿئي ٿو. نموني جي بهترين پاسي ۾ لوڻ سان ڀريل ڪيترائي سوراخ آهن. ڪوٽنگ کان پوءِ وزن 0.06 g/cm3 وڌي ويو.
ميگنيشيم سلفيٽ (MgSO4) سان ڪوٽنگ ڪرڻ سان في يونٽ حجم ۾ وڌيڪ لوڻ پيدا ٿيو (ٽيبل 2). هن صورت ۾، ماپيل واڌ 0.09 g/cm3 آهي. ٻج پوکڻ جي عمل جي نتيجي ۾ نموني جي وسيع ڪوريج ٿي. ڪوٽنگ جي عمل کان پوءِ، لوڻ نموني جي پتلي پاسي جي وڏن علائقن کي بلاڪ ڪري ٿو. ان کان علاوه، ميٽ جا ڪجهه علائقا بلاڪ ٿي ويا آهن، پر ڪجهه پورسيٽي برقرار رهي ٿي. هن صورت ۾، لوڻ جي ٺهڻ کي بناوتن جي چوراهي تي آساني سان ڏٺو وڃي ٿو، تصديق ڪري ٿو ته ڪوٽنگ جو عمل بنيادي طور تي مائع جي مٿاڇري جي ڇڪتاڻ جي ڪري آهي، ۽ لوڻ ۽ ڌاتو جي سبسٽريٽ جي وچ ۾ رابطي جي ڪري نه.
اسٽرونٽيم ڪلورائڊ (SrCl2) ۽ HEC جي ميلاپ جي نتيجن ۾ پوئين مثالن وانگر ساڳيون خاصيتون ڏيکاريون ويون (ٽيبل 3). هن صورت ۾، نموني جو پتلي پاسو تقريبن مڪمل طور تي ڍڪيل آهي. صرف انفرادي سوراخ نظر اچن ٿا، جيڪي نموني مان ٻاڦ جي ڇڏڻ جي نتيجي ۾ سڪي وڃڻ دوران ٺهيل آهن. ميٽ پاسي تي ڏٺو ويو نمونو پوئين ڪيس سان تمام گهڻو ملندڙ جلندڙ آهي، علائقو لوڻ سان بند ٿيل آهي ۽ فائبر مڪمل طور تي ڍڪيل نه آهن.
گرمي ايڪسچينجر جي حرارتي ڪارڪردگي تي فائبرس ڍانچي جي مثبت اثر جو جائزو وٺڻ لاءِ، ڪوٽيڊ فائبرس ڍانچي جي اثرائتي حرارتي چالکائي جو تعين ڪيو ويو ۽ خالص ڪوٽنگ مواد سان مقابلو ڪيو ويو. حرارتي چالکائي ASTM D 5470-2017 جي مطابق ماپ ڪئي وئي فليٽ پينل ڊيوائس استعمال ڪندي شڪل 15a ۾ ڏيکاريل هڪ حوالو مواد استعمال ڪندي هڪ حوالو مواد استعمال ڪندي. ٻين عارضي ماپ جي طريقن جي مقابلي ۾، هي اصول موجوده مطالعي ۾ استعمال ٿيندڙ سوراخ واري مواد لاءِ فائديمند آهي، ڇاڪاڻ ته ماپون هڪ مستحڪم حالت ۾ ۽ ڪافي نموني سائيز سان ڪيون وينديون آهن (بنيادي علائقو 30 × 30 mm2، اوچائي تقريبن 15 ملي ميٽر). خالص ڪوٽنگ مواد (حوالو) ۽ ڪوٽيڊ فائبر ڍانچي جا نمونا فائبر جي هدايت ۾ ماپ لاءِ تيار ڪيا ويا ۽ فائبر جي هدايت تي عمودي طور تي اينيسوٽروپڪ حرارتي چالکائي جي اثر جو جائزو وٺڻ لاءِ. نمونن کي مٿاڇري تي زمين تي رکيو ويو (P320 گرٽ) نموني جي تياري جي ڪري مٿاڇري جي خرابي جي اثر کي گھٽائڻ لاءِ، جيڪو نموني جي اندر ساخت کي ظاهر نٿو ڪري.