୨୦୨୭ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ପେଷ୍ଟ ବଜାର ଅଂଶ, ଧାରା, ବ୍ୟବସାୟ ରଣନୀତି ଏବଂ ପୂର୍ବାନୁମାନ

ଗ୍ରାଫାଇଟକୁ କୃତ୍ରିମ ଗ୍ରାଫାଇଟ ଏବଂ ପ୍ରାକୃତିକ ଗ୍ରାଫାଇଟରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇଛି, ବିଶ୍ୱରେ ପ୍ରାୟ 2 ବିଲିୟନ ଟନ୍ ପ୍ରାକୃତିକ ଗ୍ରାଫାଇଟର ପ୍ରମାଣିତ ଭଣ୍ଡାର ଅଛି।
ସାଧାରଣ ଚାପରେ କାର୍ବନ ଧାରଣ କରିଥିବା ସାମଗ୍ରୀର ବିଘଟନ ଏବଂ ତାପ ଚିକିତ୍ସା ଦ୍ୱାରା କୃତ୍ରିମ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ପ୍ରାପ୍ତ ହୁଏ। ଏହି ପରିବର୍ତ୍ତନ ପାଇଁ ପ୍ରେରଣା ଶକ୍ତି ଭାବରେ ଯଥେଷ୍ଟ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ଶକ୍ତି ଆବଶ୍ୟକ ହୁଏ, ଏବଂ ବିଶୃଙ୍ଖଳିତ ଗଠନ ଏକ କ୍ରମିକ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସ୍ଫଟିକ ଗଠନରେ ରୂପାନ୍ତରିତ ହେବ।
ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ହେଉଛି 2000 ℃ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ଉତ୍ତାପ ଚିକିତ୍ସା କାର୍ବନ ପରମାଣୁ ପୁନର୍ବିନ୍ୟାସ ମାଧ୍ୟମରେ କାର୍ବନାସୀୟ ପଦାର୍ଥର ବ୍ୟାପକ ଅର୍ଥରେ, ତଥାପି 3000 ℃ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ କିଛି କାର୍ବନ ପଦାର୍ଥ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍, ଏହି ପ୍ରକାରର କାର୍ବନ ପଦାର୍ଥକୁ "କଠିନ କୋଇଲା" ଭାବରେ ଜଣାଯାଉଥିଲା, ସହଜ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେଡ୍ କାର୍ବନ ପଦାର୍ଥ ପାଇଁ, ପାରମ୍ପରିକ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ପଦ୍ଧତିରେ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ଚାପ ପଦ୍ଧତି, ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍, ରାସାୟନିକ ବାଷ୍ପ ଜମା ​​ପଦ୍ଧତି ଇତ୍ୟାଦି ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ।

ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ହେଉଛି କାର୍ବୋନାସିୟସ୍ ସାମଗ୍ରୀର ଉଚ୍ଚ ମୂଲ୍ୟ ଉପଯୋଗର ଏକ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ମାଧ୍ୟମ। ବିଦ୍ୱାନମାନଙ୍କ ଦ୍ୱାରା ବ୍ୟାପକ ଏବଂ ଗଭୀର ଗବେଷଣା ପରେ, ଏହା ବର୍ତ୍ତମାନ ମୂଳତଃ ପରିପକ୍ୱ। ତଥାପି, କିଛି ପ୍ରତିକୂଳ କାରଣ ଶିଳ୍ପରେ ପାରମ୍ପରିକ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ପ୍ରୟୋଗକୁ ସୀମିତ କରେ, ତେଣୁ ନୂତନ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ପଦ୍ଧତି ଅନୁସନ୍ଧାନ କରିବା ଏକ ଅନିବାର୍ଯ୍ୟ ଧାରା।

19 ଶତାବ୍ଦୀରୁ ତରଳ ଲୁଣ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ବିଶ୍ଳେଷଣ ପଦ୍ଧତି ବିକାଶର ଏକ ଶତାବ୍ଦୀରୁ ଅଧିକ ଥିଲା, ଏହାର ମୌଳିକ ତତ୍ତ୍ୱ ଏବଂ ନୂତନ ପଦ୍ଧତିଗୁଡ଼ିକ ନିରନ୍ତର ନୂତନତ୍ୱ ଏବଂ ବିକାଶ, ବର୍ତ୍ତମାନ ଏହା ଆଉ ପାରମ୍ପରିକ ଧାତୁ ଶିଳ୍ପ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ସୀମିତ ନୁହେଁ, 21 ଶତାବ୍ଦୀର ଆରମ୍ଭରେ, ତରଳ ଲୁଣ ବ୍ୟବସ୍ଥାରେ ଧାତୁ କଠିନ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ହ୍ରାସ ପ୍ରସ୍ତୁତି ମୌଳିକ ଧାତୁଗୁଡ଼ିକର ଅଧିକ ସକ୍ରିୟ ଭାବରେ କେନ୍ଦ୍ରିତ ହୋଇଛି,
ସମ୍ପ୍ରତି, ତରଳ ଲୁଣ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲିସିସ୍ ଦ୍ୱାରା ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବାର ଏକ ନୂତନ ପଦ୍ଧତି ବହୁତ ଦୃଷ୍ଟି ଆକର୍ଷଣ କରିଛି।

କ୍ୟାଥୋଡିକ୍ ଧ୍ରୁବୀକରଣ ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡେପୋଜିସନ୍ ମାଧ୍ୟମରେ, କାର୍ବନ କଞ୍ଚାମାଲର ଦୁଇଟି ଭିନ୍ନ ରୂପକୁ ଉଚ୍ଚ ମୂଲ୍ୟ ସହିତ ନାନୋ-ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସାମଗ୍ରୀରେ ରୂପାନ୍ତରିତ କରାଯାଏ। ପାରମ୍ପରିକ ଗ୍ରାଫାଇଟାଇଜେସନ୍ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ତୁଳନାରେ, ନୂତନ ଗ୍ରାଫାଇଟାଇଜେସନ୍ ପଦ୍ଧତିରେ ନିମ୍ନ ଗ୍ରାଫାଇଟାଇଜେସନ୍ ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ନିୟନ୍ତ୍ରଣଯୋଗ୍ୟ ଆକୃତିର ସୁବିଧା ରହିଛି।

ଏହି ପତ୍ରିକାଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋକେମିକାଲ୍ ପଦ୍ଧତି ଦ୍ୱାରା ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍‌ର ଅଗ୍ରଗତି ସମୀକ୍ଷା କରେ, ଏହି ନୂତନ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାକୁ ପରିଚିତ କରାଏ, ଏହାର ସୁବିଧା ଏବଂ ଅସୁବିଧା ବିଶ୍ଳେଷଣ କରେ ଏବଂ ଏହାର ଭବିଷ୍ୟତ ବିକାଶ ଧାରା ବିଷୟରେ ସମ୍ଭାବନା ରଖେ।

ପ୍ରଥମେ, ତରଳ ଲୁଣ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟିକ୍ କ୍ୟାଥୋଡ୍ ଧ୍ରୁବୀକରଣ ପଦ୍ଧତି

୧.୧ କଞ୍ଚାମାଲ
ବର୍ତ୍ତମାନ, କୃତ୍ରିମ ଗ୍ରାଫାଇଟର ମୁଖ୍ୟ କଞ୍ଚାମାଲ ହେଉଛି ଉଚ୍ଚ ଗ୍ରାଫାଇଟାଇଜେସନ୍ ଡିଗ୍ରୀର ସୂଇ କୋକ୍ ଏବଂ ପିଚ୍ କୋକ୍, ଅର୍ଥାତ୍ ତେଲ ଅବଶିଷ୍ଟ୍ୟ ଏବଂ କୋଇଲା ଟାର ଦ୍ୱାରା କଞ୍ଚାମାଲ ଭାବରେ ଏକ ଉଚ୍ଚ-ଗୁଣବତ୍ତା କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀ ଉତ୍ପାଦନ କରିବା ପାଇଁ, କମ୍ ପୋରୋସିଟି, କମ୍ ସଲଫର, କମ୍ ପାଉଁଶ ପରିମାଣ ଏବଂ ଗ୍ରାଫାଇଟାଇଜେସନ୍ ର ସୁବିଧା ସହିତ, ଗ୍ରାଫାଇଟରେ ପ୍ରସ୍ତୁତ ହେବା ପରେ ପ୍ରଭାବ ପ୍ରତି ଭଲ ପ୍ରତିରୋଧ, ଉଚ୍ଚ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଶକ୍ତି, କମ୍ ପ୍ରତିରୋଧକତା,
ତଥାପି, ସୀମିତ ତୈଳ ଭଣ୍ଡାର ଏବଂ ଅସ୍ଥିର ତୈଳ ମୂଲ୍ୟ ଏହାର ବିକାଶକୁ ପ୍ରତିବନ୍ଧିତ କରିଛି, ତେଣୁ ନୂତନ କଞ୍ଚାମାଲ ସନ୍ଧାନ ଏକ ଜରୁରୀ ସମସ୍ୟା ପାଲଟିଛି ଯାହା ସମାଧାନ କରିବା ଆବଶ୍ୟକ।
ପାରମ୍ପରିକ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ପଦ୍ଧତିଗୁଡ଼ିକର ସୀମାବଦ୍ଧତା ଅଛି, ଏବଂ ବିଭିନ୍ନ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ପଦ୍ଧତିରେ ବିଭିନ୍ନ କଞ୍ଚାମାଲ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ। ଅଣ-ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେଡ୍ କାର୍ବନ ପାଇଁ, ପାରମ୍ପରିକ ପଦ୍ଧତିଗୁଡ଼ିକ ଏହାକୁ କଷ୍ଟକର ଭାବରେ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେଡ୍ କରିପାରିବ, ଯେତେବେଳେ ତରଳ ଲୁଣର ବୈଦ୍ୟୁତିକ ବିଶ୍ଳେଷଣର ବୈଦ୍ୟୁତିକ ରାସାୟନିକ ସୂତ୍ର କଞ୍ଚାମାଲର ସୀମାକୁ ଭାଙ୍ଗିଥାଏ, ଏବଂ ପ୍ରାୟ ସମସ୍ତ ପାରମ୍ପରିକ କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀ ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ।

ପାରମ୍ପରିକ କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀରେ କାର୍ବନ କଳା, ସକ୍ରିୟ କାର୍ବନ, କୋଇଲା ଇତ୍ୟାଦି ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ, ଯେଉଁଥିରୁ କୋଇଲା ସବୁଠାରୁ ପ୍ରତିଶ୍ରୁତିବଦ୍ଧ। କୋଇଲା-ଆଧାରିତ କାଳି କୋଇଲାକୁ ପୂର୍ବବର୍ତ୍ତୀ ଭାବରେ ଗ୍ରହଣ କରେ ଏବଂ ପ୍ରାକ୍-ପ୍ରକ୍ରିୟା ପରେ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଉତ୍ପାଦରେ ପ୍ରସ୍ତୁତ ହୁଏ।
ସମ୍ପ୍ରତି, ଏହି ପତ୍ରରେ ଏକ ନୂତନ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ରାସାୟନିକ ପଦ୍ଧତି ପ୍ରସ୍ତାବ କରାଯାଇଛି, ଯେପରିକି ପେଙ୍ଗ୍, ତରଳ ଲୁଣ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ବିଶ୍ଳେଷଣ ଦ୍ୱାରା ଗ୍ରାଫାଇଟାଇଜ୍ ହୋଇଥିବା କାର୍ବନ କଳାକୁ ଗ୍ରାଫାଇଟାଇଜ୍ କରିବାର ସମ୍ଭାବନା କମ୍, ପାଖୁଡା ଆକୃତି ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ନାନୋମିଟର ଚିପ୍ସ ଧାରଣ କରିଥିବା ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ନମୁନାର ବୈଦ୍ୟୁତିକ ବିଶ୍ଳେଷଣରେ ଉଚ୍ଚ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପୃଷ୍ଠ କ୍ଷେତ୍ରଫଳ ଥାଏ, ଯେତେବେଳେ ଲିଥିୟମ୍ ବ୍ୟାଟେରୀ କ୍ୟାଥୋଡ୍ ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, ପ୍ରାକୃତିକ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଅପେକ୍ଷା ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ରାସାୟନିକ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଅଧିକ ଦେଖାଇଥାଏ।
ଝୁ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ ଡିସିଆିଂ ଟ୍ରିଟେଡ୍ ନିମ୍ନ-ଗୁଣବତ୍ତା କୋଇଲାକୁ CaCl2 ତରଳ ଲୁଣ ସିଷ୍ଟମରେ 950 ℃ ରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲିସିସ୍ ପାଇଁ ରଖିଲେ ଏବଂ ନିମ୍ନ-ଗୁଣବତ୍ତା କୋଇଲାକୁ ଉଚ୍ଚ ସ୍ଫଟିକତା ସହିତ ଗ୍ରାଫାଇଟରେ ସଫଳତାର ସହିତ ରୂପାନ୍ତରିତ କଲେ, ଯାହା ଲିଥିୟମ୍ ଆୟନ୍ ବ୍ୟାଟେରୀର ଆନୋଡ୍ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର ସମୟରେ ଭଲ ହାର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଏବଂ ଦୀର୍ଘ ଚକ୍ର ଜୀବନ ଦେଖାଇଲା।
ପରୀକ୍ଷଣରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ ତରଳ ଲୁଣ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲିସିସ୍ ମାଧ୍ୟମରେ ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରକାରର ପାରମ୍ପରିକ କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀକୁ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍‌ରେ ପରିଣତ କରିବା ସମ୍ଭବ, ଯାହା ଭବିଷ୍ୟତର କୃତ୍ରିମ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ପାଇଁ ଏକ ନୂତନ ପଥ ଖୋଲିଥାଏ।
୧.୨ ର ଯନ୍ତ୍ରପାତି
ତରଳିଯାଇଥିବା ଲୁଣ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲିସିସ୍ ପଦ୍ଧତିରେ କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀକୁ କ୍ୟାଥୋଡ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଏ ଏବଂ କ୍ୟାଥୋଡିକ୍ ଧ୍ରୁବୀକରଣ ମାଧ୍ୟମରେ ଏହାକୁ ଉଚ୍ଚ ସ୍ଫଟିକତା ସହିତ ଗ୍ରାଫାଇଟରେ ରୂପାନ୍ତରିତ କରାଯାଏ। ବର୍ତ୍ତମାନ, ବିଦ୍ୟମାନ ସାହିତ୍ୟରେ କ୍ୟାଥୋଡିକ୍ ଧ୍ରୁବୀକରଣର ସମ୍ଭାବ୍ୟ ରୂପାନ୍ତର ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ଅମ୍ଳଜାନ ଅପସାରଣ ଏବଂ କାର୍ବନ ପରମାଣୁର ଦୀର୍ଘ-ଦୂର ପୁନର୍ବିନ୍ୟାସ ଉଲ୍ଲେଖ କରାଯାଇଛି।
କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀରେ ଅମ୍ଳଜାନର ଉପସ୍ଥିତି କିଛି ପରିମାଣରେ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍‌କୁ ବାଧା ଦେବ। ପାରମ୍ପରିକ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍‌ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ, ତାପମାତ୍ରା 1600K ରୁ ଅଧିକ ହେଲେ ଅମ୍ଳଜାନ ଧୀରେ ଧୀରେ ଅପସାରିତ ହେବ। ତଥାପି, କ୍ୟାଥୋଡିକ୍ ଧ୍ରୁବୀକରଣ ମାଧ୍ୟମରେ ଅକ୍ସିଡାଇଜ୍ କରିବା ଅତ୍ୟନ୍ତ ସୁବିଧାଜନକ।

ପେଙ୍ଗ୍, ଇତ୍ୟାଦି ପ୍ରଥମ ଥର ପାଇଁ ପରୀକ୍ଷଣରେ ତରଳ ଲୁଣ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲିସିସ୍ କ୍ୟାଥୋଡିକ୍ ଧ୍ରୁବୀକରଣ ସମ୍ଭାବନା ଯନ୍ତ୍ରକୁ ଆଗକୁ ବଢାଇଥିଲେ, ଅର୍ଥାତ୍ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ସବୁଠାରୁ ଅଧିକ ଆରମ୍ଭ କରିବା ସ୍ଥାନ ହେଉଛି କଠିନ କାର୍ବନ ମାଇକ୍ରୋସ୍ଫିଅର୍ / ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ଇଣ୍ଟରଫେସ୍ ରେ ଅବସ୍ଥିତ, ପ୍ରଥମେ କାର୍ବନ ମାଇକ୍ରୋସ୍ଫିଅର୍ ଏକ ମୌଳିକ ସମାନ ବ୍ୟାସ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସେଲ୍ ଚାରିପାଖରେ ଗଠନ କରେ, ଏବଂ ତା’ପରେ କେବେ ସ୍ଥିର ନ ହୋଇ ନିର୍ଜଳ କାର୍ବନ କାର୍ବନ ପରମାଣୁ ଅଧିକ ସ୍ଥିର ବାହ୍ୟ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଫ୍ଲେକ୍ ରେ ବିସ୍ତାରିତ ହୁଏ, ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଗ୍ରାଫାଇଟାଇଜ୍ ନ ହେବା ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ,
ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସହିତ ଅମ୍ଳଜାନ ଅପସାରଣ କରାଯାଏ, ଯାହା ପରୀକ୍ଷଣ ଦ୍ୱାରା ମଧ୍ୟ ନିଶ୍ଚିତ ହୋଇଛି।
ଜିନ୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ ମଧ୍ୟ ପରୀକ୍ଷା ମାଧ୍ୟମରେ ଏହି ଦୃଷ୍ଟିକୋଣକୁ ପ୍ରମାଣିତ କରିଥିଲେ। ଗ୍ଲୁକୋଜର କାର୍ବନୀକରଣ ପରେ, ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ (୧୭% ଅମ୍ଳଜାନ ପରିମାଣ) କରାଯାଇଥିଲା। ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ପରେ, ମୂଳ କଠିନ କାର୍ବନ ଗୋଲକ (ଚିତ୍ର ୧କ ଏବଂ ୧ଗ) ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ନାନୋସିଟ୍ (ଚିତ୍ର ୧ଖ ଏବଂ ୧ଘ) ଦ୍ୱାରା ଗଠିତ ଏକ ଛିଦ୍ରଯୁକ୍ତ ଆବରଣ ଗଠନ କରିଥିଲେ।
ସାହିତ୍ୟରେ ଅନୁମାନିତ ରୂପାନ୍ତର ଯନ୍ତ୍ରପାତିର ଆଧାରରେ କାର୍ବନ ତନ୍ତୁ (୧୬% ଅମ୍ଳଜାନ)ର ବୈଦ୍ୟୁତିକ ବିଶ୍ଳେଷଣ ଦ୍ୱାରା, ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ପରେ କାର୍ବନ ତନ୍ତୁଗୁଡ଼ିକୁ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଟ୍ୟୁବ୍‌ରେ ରୂପାନ୍ତରିତ କରାଯାଇପାରେ।

ବିଶ୍ୱାସ କରାଯାଏ ଯେ, ଦୀର୍ଘ ଦୂରତା ଗତି କାର୍ବନ ପରମାଣୁର କ୍ୟାଥୋଡିକ୍ ଧ୍ରୁବୀକରଣ ଅଧୀନରେ ଅଛି, ଉଚ୍ଚ ସ୍ଫଟିକ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ରୁ ଆକାରହୀନ କାର୍ବନ ପୁନର୍ବାର ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ କରିବାକୁ ପଡିବ, କୃତ୍ରିମ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଅନନ୍ୟ ପତ୍ରକଳା ଆକୃତି ନାନୋଷ୍ଟ୍ରକଚରଗୁଡ଼ିକ ଅମ୍ଳଜାନ ପରମାଣୁରୁ ଲାଭବାନ ହୁଏ, କିନ୍ତୁ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ନାନୋମିଟର ଗଠନକୁ କିପରି ପ୍ରଭାବିତ କରିବେ ତାହା ସ୍ପଷ୍ଟ ନୁହେଁ, ଯେପରିକି କ୍ୟାଥୋଡ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାରେ କିପରି ପରେ କାର୍ବନ କଙ୍କାଳରୁ ଅମ୍ଳଜାନ, ଇତ୍ୟାଦି।
ବର୍ତ୍ତମାନ, ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟା ଉପରେ ଗବେଷଣା ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ଅଛି, ଏବଂ ଆହୁରି ଗବେଷଣା ଆବଶ୍ୟକ।

୧.୩ କୃତ୍ରିମ ଗ୍ରାଫାଇଟର ରୂପଗତ ଚରିତ୍ରୀକରଣ
ଗ୍ରାଫାଇଟର ଅଣୁବୀକ୍ଷଣୀୟ ପୃଷ୍ଠ ଆକୃତି ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣ ପାଇଁ SEM ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, 0.2 μm ରୁ କମ୍ ଗଠନାତ୍ମକ ଆକୃତି ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣ ପାଇଁ TEM ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, ଗ୍ରାଫାଇଟର ମାଇକ୍ରୋଷ୍ଟ୍ରକଚରକୁ ଚିହ୍ନିତ କରିବା ପାଇଁ XRD ଏବଂ ରମନ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋସ୍କୋପି ସବୁଠାରୁ ଅଧିକ ବ୍ୟବହୃତ ଉପାୟ, ଗ୍ରାଫାଇଟର ସ୍ଫଟିକ ସୂଚନାକୁ ଚିହ୍ନିତ କରିବା ପାଇଁ XRD ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ, ଏବଂ ଗ୍ରାଫାଇଟର ତ୍ରୁଟି ଏବଂ କ୍ରମ ଡିଗ୍ରୀକୁ ଚିହ୍ନିତ କରିବା ପାଇଁ ରମନ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋସ୍କୋପି ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ।

ତରଳ ଲୁଣର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲିସିସ୍‌ର କ୍ୟାଥୋଡ୍ ଧ୍ରୁବୀକରଣ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରସ୍ତୁତ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍‌ରେ ଅନେକ ଛିଦ୍ର ଅଛି। କାର୍ବନ ବ୍ଲାକ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲିସିସ୍ ଭଳି ବିଭିନ୍ନ କଞ୍ଚାମାଲ ପାଇଁ, ପାଖୁଡା ଭଳି ଛିଦ୍ରଯୁକ୍ତ ନାନୋଷ୍ଟ୍ରକ୍ଚର ପ୍ରାପ୍ତ ହୁଏ। ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲିସିସ୍ ପରେ କାର୍ବନ ବ୍ଲାକ୍ ଉପରେ XRD ଏବଂ ରମନ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ୍ ବିଶ୍ଳେଷଣ କରାଯାଏ।
827 ℃ ରେ, 1 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ 2.6V ଭୋଲଟେଜ ସହିତ ଚିକିତ୍ସା କରିବା ପରେ, କାର୍ବନ ବ୍ଲାକର ରମନ ବର୍ଣ୍ଣାଳୀ ପ୍ରତିଛବି ପ୍ରାୟ ବାଣିଜ୍ୟିକ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସହିତ ସମାନ। କାର୍ବନ ବ୍ଲାକକୁ ବିଭିନ୍ନ ତାପମାତ୍ରା ସହିତ ଚିକିତ୍ସା କରିବା ପରେ, ତୀକ୍ଷ୍ଣ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟପୂର୍ଣ୍ଣ ଶିଖର (002) ମାପ କରାଯାଏ। ବିବର୍ତ୍ତନ ଶିଖର (002) ଗ୍ରାଫାଇଟ୍‌ରେ ସୁଗନ୍ଧିତ କାର୍ବନ ସ୍ତରର ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶନ ଡିଗ୍ରୀକୁ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରେ।
କାର୍ବନ ସ୍ତର ଯେତେ ତୀକ୍ଷ୍ଣ, ଏହା ସେତେ ଅଧିକ ଦିଗନ୍ତ।

ଝୁ ପରୀକ୍ଷଣରେ ବିଶୋଧିତ ନିମ୍ନମାନର କୋଇଲାକୁ କ୍ୟାଥୋଡ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲେ, ଏବଂ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜଡ୍ ଉତ୍ପାଦର ମାଇକ୍ରୋଷ୍ଟ୍ରକଚରକୁ ଦାନାଦାରରୁ ବଡ଼ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଗଠନରେ ରୂପାନ୍ତରିତ କରାଯାଇଥିଲା, ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ହାର ପ୍ରସାରଣ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପ ତଳେ ଟାଇଟ୍ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସ୍ତର ମଧ୍ୟ ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣ କରାଯାଇଥିଲା।
ରମଣ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରାରେ, ପରୀକ୍ଷଣିକ ଅବସ୍ଥାର ପରିବର୍ତ୍ତନ ସହିତ, ID/ Ig ମୂଲ୍ୟ ମଧ୍ୟ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହୋଇଥିଲା। ଯେତେବେଳେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟିକ୍ ତାପମାତ୍ରା 950 ℃ ଥିଲା, ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟିକ୍ ସମୟ 6 ଘଣ୍ଟା ଥିଲା, ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟିକ୍ ଭୋଲଟେଜ୍ 2.6V ଥିଲା, ସର୍ବନିମ୍ନ ID/ Ig ମୂଲ୍ୟ 0.3 ଥିଲା, ଏବଂ D ଶିଖର G ଶିଖର ଅପେକ୍ଷା ବହୁତ କମ୍ ଥିଲା। ସେହି ସମୟରେ, 2D ଶିଖରର ଆବିର୍ଭାବ ମଧ୍ୟ ଅତ୍ୟନ୍ତ କ୍ରମବଦ୍ଧ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଗଠନର ଗଠନକୁ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରୁଥିଲା।
XRD ପ୍ରତିଛବିରେ ଥିବା ତୀକ୍ଷ୍ଣ (002) ବିବର୍ତ୍ତନ ଶିଖର ମଧ୍ୟ ନିମ୍ନମାନର କୋଇଲାକୁ ଉଚ୍ଚ ସ୍ଫଟିକତା ସହିତ ଗ୍ରାଫାଇଟରେ ସଫଳ ରୂପାନ୍ତରକୁ ନିଶ୍ଚିତ କରେ।

ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ, ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ଭୋଲଟେଜର ବୃଦ୍ଧି ଏକ ପ୍ରୋତ୍ସାହନମୂଳକ ଭୂମିକା ଗ୍ରହଣ କରିବ, କିନ୍ତୁ ଅତ୍ୟଧିକ ଭୋଲଟେଜ ଗ୍ରାଫାଇଟର ଉତ୍ପାଦନ ହ୍ରାସ କରିବ, ଏବଂ ଅତ୍ୟଧିକ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା କିମ୍ବା ଅତ୍ୟଧିକ ଲମ୍ବା ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ସମୟ ସମ୍ବଳର ଅପଚୟକୁ ନେଇଯିବ, ତେଣୁ ବିଭିନ୍ନ କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀ ପାଇଁ, ସବୁଠାରୁ ଉପଯୁକ୍ତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟିକ୍ ଅବସ୍ଥା ଅନୁସନ୍ଧାନ କରିବା ବିଶେଷ ଭାବରେ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ, ଏହା ମଧ୍ୟ ଧ୍ୟାନ ଏବଂ କଷ୍ଟକର।
ଏହି ପାଖୁଡ଼ା ପରି ଫ୍ଲେକ୍ ନାନୋଷ୍ଟ୍ରକଚରରେ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ରାସାୟନିକ ଗୁଣ ଅଛି। ବହୁ ସଂଖ୍ୟକ ଛିଦ୍ର ଆୟନଗୁଡ଼ିକୁ ଶୀଘ୍ର ପ୍ରବେଶ/ଡିଏମବେଡ୍ କରିବାକୁ ଅନୁମତି ଦିଏ, ଯାହା ବ୍ୟାଟେରୀ ଇତ୍ୟାଦି ପାଇଁ ଉଚ୍ଚମାନର କ୍ୟାଥୋଡ୍ ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରଦାନ କରେ। ତେଣୁ, ବୈଦ୍ୟୁତିକ ରାସାୟନିକ ପଦ୍ଧତି ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ଏକ ଅତ୍ୟନ୍ତ ସମ୍ଭାବ୍ୟ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ପଦ୍ଧତି।

ତରଳା ଲୁଣ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡେପୋଜିସନ ପଦ୍ଧତି

୨.୧ କାର୍ବନ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡର ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଡିପୋଜିସନ
ସବୁଠାରୁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଗ୍ରୀନହାଉସ୍ ଗ୍ୟାସ୍ ଭାବରେ, CO2 ଏକ ଅଣ-ବିଷାକ୍ତ, କ୍ଷତିକାରକ, ଶସ୍ତା ଏବଂ ସହଜରେ ଉପଲବ୍ଧ ନବୀକରଣୀୟ ସମ୍ବଳ। ତଥାପି, CO2 ରେ କାର୍ବନ ସର୍ବାଧିକ ଅକ୍ସିଡେସନ ଅବସ୍ଥାରେ ଥାଏ, ତେଣୁ CO2 ର ଉଚ୍ଚ ଥର୍ମୋଡାଇନାମିକ୍ ସ୍ଥିରତା ଥାଏ, ଯାହା ଏହାକୁ ପୁନଃବ୍ୟବହାର କରିବା କଷ୍ଟକର କରିଥାଏ।
CO2 ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡେପୋଜିସନ ଉପରେ ସର୍ବପ୍ରଥମେ ଗବେଷଣା 1960 ଦଶକରେ ଆରମ୍ଭ ହୋଇଥିଲା। ଇନଗ୍ରାମ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ Li2CO3-Na2CO3-K2CO3 ର ତରଳ ଲୁଣ ପ୍ରଣାଳୀରେ ସୁନା ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ ଉପରେ କାର୍ବନ ସଫଳତାର ସହ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିଥିଲେ।

ଭାନ୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ ଦର୍ଶାଇଥିଲେ ଯେ ବିଭିନ୍ନ ହ୍ରାସ କ୍ଷମତାରେ ପ୍ରାପ୍ତ କାର୍ବନ ପାଉଡରଗୁଡ଼ିକର ବିଭିନ୍ନ ଗଠନ ଥିଲା, ଯେପରିକି ଗ୍ରାଫାଇଟ୍, ଆମୋରଫସ୍ କାର୍ବନ ଏବଂ କାର୍ବନ ନାନୋଫାଇବର।
CO2 ଧରିବା ପାଇଁ ତରଳ ଲୁଣ ଏବଂ କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀର ସଫଳତାର ପ୍ରସ୍ତୁତି ପଦ୍ଧତି ଦ୍ୱାରା, ଦୀର୍ଘ ସମୟ ଧରି ଗବେଷଣା ବିଦ୍ୱାନମାନେ କାର୍ବନ ଜମା ଗଠନ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଏବଂ ଚୂଡ଼ାନ୍ତ ଉତ୍ପାଦ ଉପରେ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ବିଶ୍ଳେଷଣ ଅବସ୍ଥାର ପ୍ରଭାବ ଉପରେ ଧ୍ୟାନ ଦେବା ପରେ, ଯେଉଁଥିରେ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ତାପମାତ୍ରା, ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଭୋଲଟେଜ ଏବଂ ତରଳ ଲୁଣ ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡର ଗଠନ ଇତ୍ୟାଦି ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ, CO2 ର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡେଟ ସ୍ଥିତି ପାଇଁ ଗ୍ରାଫାଇଟ ସାମଗ୍ରୀର ଉଚ୍ଚ କ୍ଷମତା ପ୍ରସ୍ତୁତି ଏକ ଦୃଢ଼ ଭିତ୍ତିଭୂମି ସ୍ଥାପନ କରିଛି।

ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରି ଏବଂ ଉଚ୍ଚ CO2 କ୍ୟାପଚର ଦକ୍ଷତା ସହିତ CaCl2-ଆଧାରିତ ତରଳ ଲୁଣ ପ୍ରଣାଳୀ ବ୍ୟବହାର କରି, ହୁ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇସିସ୍ ତାପମାତ୍ରା, ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ଗଠନ ଏବଂ ତରଳ ଲୁଣ ଗଠନ ଭଳି ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟିକ୍ ଅବସ୍ଥା ଅଧ୍ୟୟନ କରି ସଫଳତାର ସହ ଉଚ୍ଚ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ଡିଗ୍ରୀ ସହିତ ଗ୍ରାଫିନ୍ ଏବଂ କାର୍ବନ ନାନୋଟ୍ୟୁବ୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ନାନୋଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଗଠନ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିଥିଲେ।
କାର୍ବୋନେଟ୍ ସିଷ୍ଟମ୍ ତୁଳନାରେ, CaCl2 ର ସୁବିଧା ହେଉଛି ଶସ୍ତା ଏବଂ ସହଜରେ ପାଇବା, ଉଚ୍ଚ ପରିବାହୀତା, ପାଣିରେ ସହଜରେ ଦ୍ରବୀଭୂତ ହେବା ଏବଂ ଅମ୍ଳଜାନ ଆୟନର ଉଚ୍ଚ ଦ୍ରବଣୀୟତା, ଯାହା CO2 କୁ ଉଚ୍ଚ ଯୋଡି ହୋଇଥିବା ମୂଲ୍ୟ ସହିତ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଉତ୍ପାଦରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ପାଇଁ ସୈଦ୍ଧାନ୍ତିକ ପରିସ୍ଥିତି ପ୍ରଦାନ କରେ।

୨.୨ ରୂପାନ୍ତରଣ ଯନ୍ତ୍ର
ତରଳ ଲୁଣରୁ CO2 ର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡେପୋଜିସନ ଦ୍ୱାରା ଉଚ୍ଚ ମୂଲ୍ୟଯୁକ୍ତ କାର୍ବନ ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରସ୍ତୁତିରେ ମୁଖ୍ୟତଃ CO2 କ୍ୟାପଚର ଏବଂ ପରୋକ୍ଷ ହ୍ରାସ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ସମୀକରଣ (1) ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଥିବା ପରି, ତରଳ ଲୁଣରେ ମୁକ୍ତ O2- ଦ୍ୱାରା CO2 କ୍ୟାପଚର ସମାପ୍ତ ହୁଏ:
CO2+O2-→CO3 2- (1)
ବର୍ତ୍ତମାନ, ତିନୋଟି ପରୋକ୍ଷ ହ୍ରାସ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପ୍ରକ୍ରିୟା ପ୍ରସ୍ତାବିତ ହୋଇଛି: ଏକ-ପଦକ୍ଷେପ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା, ଦୁଇ-ପଦକ୍ଷେପ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଏବଂ ଧାତୁ ହ୍ରାସ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପ୍ରକ୍ରିୟା।
ସମୀକରଣ (2) ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଥିବା ପରି, ଏକ-ପଦକ୍ଷେପ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପ୍ରକ୍ରିୟା ପ୍ରଥମେ ଇନଗ୍ରାମ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରସ୍ତାବିତ ହୋଇଥିଲା:
CO3 2-+ 4E – →C+3O2- (2)
ସମୀକରଣ (3-4) ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, ଦୁଇ-ପଦକ୍ଷେପ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପ୍ରକ୍ରିୟା ବୋରୁକା ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ ପ୍ରସ୍ତାବିତ କରିଥିଲେ:
CO3 2- + 2E - → CO2 2- + O2- (3)
CO2 2-+ 2E – →C+2O2- (4)
ଧାତୁ ହ୍ରାସ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାର କ୍ରିୟା ପ୍ରଣାଳୀ ଡିନହାର୍ଡଟ୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ ପ୍ରସ୍ତାବ ଦେଇଥିଲେ। ସେମାନେ ବିଶ୍ୱାସ କରୁଥିଲେ ଯେ ଧାତୁ ଆୟନଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରଥମେ କ୍ୟାଥୋଡରେ ଧାତୁକୁ ହ୍ରାସ କରାଯାଇଥିଲା, ଏବଂ ତା’ପରେ ଧାତୁ କାର୍ବୋନେଟ ଆୟନରେ ହ୍ରାସ ପାଇଥିଲା, ଯେପରି ସମୀକରଣ (5~6) ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି:
M- + E – →M (5)
୪ ମିଟର + M2CO3 – > C + 3 ମିଟର (6)

ବର୍ତ୍ତମାନ, ଏକ-ପଦକ୍ଷେପ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପ୍ରଣାଳୀକୁ ସାଧାରଣତଃ ବିଦ୍ୟମାନ ସାହିତ୍ୟରେ ଗ୍ରହଣ କରାଯାଇଛି।
ୟିନ୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ ନିକେଲକୁ କ୍ୟାଥୋଡ ଭାବରେ, ଟିନ୍ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡ୍କୁ ଆନୋଡ୍ ଭାବରେ ଏବଂ ରୂପା ତାରକୁ ରେଫରେନ୍ସ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରି Li-Na-K କାର୍ବୋନେଟ୍ ସିଷ୍ଟମ ଅଧ୍ୟୟନ କରିଥିଲେ ଏବଂ ନିକେଲ କ୍ୟାଥୋଡରେ ଚିତ୍ର 2 ରେ ଚକ୍ରୀୟ ଭୋଲ୍ଟାମେଟ୍ରି ପରୀକ୍ଷା ଚିତ୍ର (100 mV/s ସ୍କାନିଂ ହାର) ପାଇଥିଲେ ଏବଂ ଜାଣିଥିଲେ ଯେ ନକାରାତ୍ମକ ସ୍କାନିଂରେ କେବଳ ଗୋଟିଏ ହ୍ରାସ ଶିଖର (-2.0V ରେ) ଥିଲା।
ତେଣୁ, ଏହା ନିଷ୍କର୍ଷିତ ହୋଇପାରେ ଯେ କାର୍ବୋନେଟ୍ ହ୍ରାସ ସମୟରେ କେବଳ ଗୋଟିଏ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଘଟିଥିଲା।

ଗାଓ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ ସମାନ କାର୍ବୋନେଟ ସିଷ୍ଟମରେ ସମାନ ଚକ୍ରୀୟ ଭୋଲ୍ଟାମେଟ୍ରି ପାଇଲେ।
Ge ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ LiCl-Li2CO3 ସିଷ୍ଟମରେ CO2 କ୍ୟାପଚର କରିବା ପାଇଁ ନିଷ୍କ୍ରିୟ ଆନୋଡ୍ ଏବଂ ଟଙ୍ଗଷ୍ଟନ୍ କ୍ୟାଥୋଡ୍ ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲେ ଏବଂ ସମାନ ପ୍ରତିଛବି ପାଇଥିଲେ, ଏବଂ ନକାରାତ୍ମକ ସ୍କାନିଂରେ କେବଳ କାର୍ବନ ଜମାର ହ୍ରାସ ଶିଖର ଦେଖାଯାଇଥିଲା।
କ୍ଷାରୀୟ ଧାତୁ ତରଳ ଲୁଣ ପ୍ରଣାଳୀରେ, କ୍ୟାଥୋଡ ଦ୍ୱାରା କାର୍ବନ ଜମା ହେବା ସମୟରେ କ୍ଷାରୀୟ ଧାତୁ ଏବଂ CO ଉତ୍ପନ୍ନ ହେବ। ତଥାପି, ଯେହେତୁ କାର୍ବନ ଜମା ପ୍ରତିକ୍ରିୟାର ଥର୍ମୋଡାଇନାମିକ୍ ଅବସ୍ଥା କମ୍ ତାପମାତ୍ରାରେ କମ୍ ଥାଏ, ପରୀକ୍ଷଣରେ କେବଳ କାର୍ବନରୁ କାର୍ବନକୁ ହ୍ରାସ ଚିହ୍ନଟ କରାଯାଇପାରିବ।

ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଉତ୍ପାଦ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବା ପାଇଁ ତରଳା ଲୁଣ ଦ୍ୱାରା 2.3 CO2 ଗ୍ରହଣ
ପରୀକ୍ଷାମୂଳକ ପରିସ୍ଥିତିକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରି ତରଳିଯାଇଥିବା ଲୁଣରୁ CO2 ର ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡେପୋଜିସନ ଦ୍ୱାରା ଗ୍ରାଫିନ ଏବଂ କାର୍ବନ ନାନୋଟ୍ୟୁବ୍ ଭଳି ଉଚ୍ଚ-ମୂଲ୍ୟ-ଯୁକ୍ତ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ନାନୋମାଟେରିଆଲ୍ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରାଯାଇପାରିବ। ହୁ ଏବଂ ଅନ୍ୟମାନେ CaCl2-NaCl-CaO ତରଳିଯାଇଥିବା ଲୁଣ ସିଷ୍ଟମରେ କ୍ୟାଥୋଡ ଭାବରେ ଷ୍ଟେନଲେସ୍ ଷ୍ଟିଲ୍ ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲେ ଏବଂ ବିଭିନ୍ନ ତାପମାତ୍ରାରେ 2.6V ସ୍ଥିର ଭୋଲଟେଜ ସର୍ତ୍ତରେ 4 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଜ୍ କରିଥିଲେ।
ଲୁହାର ଉତ୍ପ୍ରସାରଣ ଏବଂ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସ୍ତର ମଧ୍ୟରେ CO ର ବିସ୍ଫୋରକ ପ୍ରଭାବ ଯୋଗୁଁ, କ୍ୟାଥୋଡର ପୃଷ୍ଠରେ ଗ୍ରାଫିନ୍ ମିଳିଲା। ଗ୍ରାଫିନର ପ୍ରସ୍ତୁତି ପ୍ରକ୍ରିୟା ଚିତ୍ର 3 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି।
ଚିତ୍ରଟି
ପରବର୍ତ୍ତୀ ଅଧ୍ୟୟନରେ CaCl2-NaClCaO ତରଳ ଲୁଣ ପ୍ରଣାଳୀ ଆଧାରରେ Li2SO4 ଯୋଡାଗଲା, ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲିସିସ୍ ତାପମାତ୍ରା 625 ℃ ଥିଲା, ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲିସିସ୍ ର 4 ଘଣ୍ଟା ପରେ, କାର୍ବନର କ୍ୟାଥୋଡିକ୍ ଜମାରେ ସେହି ସମୟରେ ଗ୍ରାଫିନ ଏବଂ କାର୍ବନ ନାନୋଟ୍ୟୁବ୍ ମିଳିଲା, ଅଧ୍ୟୟନରେ ଜଣାଗଲା ଯେ Li+ ଏବଂ SO4 2- ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ଉପରେ ଏକ ସକାରାତ୍ମକ ପ୍ରଭାବ ଆଣିବା ପାଇଁ।
ସଲଫରକୁ କାର୍ବନ ବଡିରେ ସଫଳତାର ସହିତ ମିଶାଇ ଦିଆଯାଇଛି, ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟିକ୍ ଅବସ୍ଥାକୁ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରି ଅତ୍ୟଧିକ ପତଳା ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସିଟ୍ ଏବଂ ଫିଲାମେଣ୍ଟସ୍ କାର୍ବନ ମିଳିପାରିବ।

ଗ୍ରାଫିନ ଗଠନ ପାଇଁ ଉଚ୍ଚ ଏବଂ ନିମ୍ନ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟିକ୍ ତାପମାତ୍ରା ଭଳି ସାମଗ୍ରୀ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ, ଯେତେବେଳେ 800 ℃ ରୁ ଅଧିକ ତାପମାତ୍ରା ହୁଏ, କାର୍ବନ ପରିବର୍ତ୍ତେ CO ଉତ୍ପାଦନ କରିବା ସହଜ ହୁଏ, 950 ℃ ରୁ ଅଧିକ ହେଲେ ପ୍ରାୟ କୌଣସି କାର୍ବନ ଜମା ହୁଏ ନାହିଁ, ତେଣୁ ଗ୍ରାଫିନ ଏବଂ କାର୍ବନ ନାନୋଟ୍ୟୁବ୍ ଉତ୍ପାଦନ କରିବା ପାଇଁ ତାପମାତ୍ରା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ, ଏବଂ କ୍ୟାଥୋଡ ସ୍ଥିର ଗ୍ରାଫିନ ଉତ୍ପାଦନ କରିବା ନିଶ୍ଚିତ କରିବା ପାଇଁ କାର୍ବନ ଜମା ପ୍ରତିକ୍ରିୟା CO ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ସମନ୍ୱୟକୁ ପୁନଃସ୍ଥାପିତ କରିବା ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ।
ଏହି କାର୍ଯ୍ୟଗୁଡ଼ିକ CO2 ଦ୍ୱାରା ନାନୋ-ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଉତ୍ପାଦ ପ୍ରସ୍ତୁତି ପାଇଁ ଏକ ନୂତନ ପଦ୍ଧତି ପ୍ରଦାନ କରେ, ଯାହା ଗ୍ରୀନହାଉସ୍ ଗ୍ୟାସର ସମାଧାନ ଏବଂ ଗ୍ରାଫିନ୍ ପ୍ରସ୍ତୁତି ପାଇଁ ବହୁତ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ।

3. ସାରାଂଶ ଏବଂ ଆଉଟଲୁକ୍
ନୂତନ ଶକ୍ତି ଶିଳ୍ପର ଦ୍ରୁତ ବିକାଶ ସହିତ, ପ୍ରାକୃତିକ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ବର୍ତ୍ତମାନର ଚାହିଦା ପୂରଣ କରିବାରେ ଅସମର୍ଥ ହୋଇଛି, ଏବଂ କୃତ୍ରିମ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍‌ର ପ୍ରାକୃତିକ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍‌ ଅପେକ୍ଷା ଭଲ ଭୌତିକ ଏବଂ ରାସାୟନିକ ଗୁଣ ଅଛି, ତେଣୁ ଶସ୍ତା, ଦକ୍ଷ ଏବଂ ପରିବେଶ ଅନୁକୂଳ ଗ୍ରାଫାଇଟାଇଜେସନ୍‌ ଏକ ଦୀର୍ଘକାଳୀନ ଲକ୍ଷ୍ୟ।
କଠିନ ଏବଂ ଗ୍ୟାସୀୟ କଞ୍ଚାମାଲରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋକେମିକାଲ୍ ପଦ୍ଧତି ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ କ୍ୟାଥୋଡିକ୍ ଧ୍ରୁବୀକରଣ ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋକେମିକାଲ୍ ଜମା ପଦ୍ଧତି ସହିତ ସଫଳତାର ସହିତ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ଉଚ୍ଚ ଯୋଡା ମୂଲ୍ୟ ସହିତ ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ସାମଗ୍ରୀରୁ ବାହାରି ଆସିଥିଲା, ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ର ପାରମ୍ପରିକ ଉପାୟ ତୁଳନାରେ, ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋକେମିକାଲ୍ ପଦ୍ଧତି ଉଚ୍ଚ ଦକ୍ଷତା, କମ ଶକ୍ତି ବ୍ୟବହାର, ସବୁଜ ପରିବେଶ ସୁରକ୍ଷା, ସମାନ ସମୟରେ ଚୟନଯୋଗ୍ୟ ସାମଗ୍ରୀ ଦ୍ୱାରା ଛୋଟ ପାଇଁ, ବିଭିନ୍ନ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲିସିସ୍ ଅବସ୍ଥା ଅନୁଯାୟୀ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଗଠନର ବିଭିନ୍ନ ଆକୃତିରେ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରାଯାଇପାରିବ,
ଏହା ସମସ୍ତ ପ୍ରକାରର ଆକାରହୀନ କାର୍ବନ ଏବଂ ଗ୍ରୀନହାଉସ ଗ୍ୟାସକୁ ମୂଲ୍ୟବାନ ନାନୋ-ସଂରଚିତ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସାମଗ୍ରୀରେ ରୂପାନ୍ତରିତ କରିବା ପାଇଁ ଏକ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଉପାୟ ପ୍ରଦାନ କରେ ଏବଂ ଏହାର ଏକ ଭଲ ପ୍ରୟୋଗ ସମ୍ଭାବନା ଅଛି।
ବର୍ତ୍ତମାନ, ଏହି ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ଏହାର ପ୍ରାଥମିକ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ଅଛି। ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋକେମିକାଲ୍ ପଦ୍ଧତି ଦ୍ୱାରା ଗ୍ରାଫିଟାଇଜେସନ୍ ଉପରେ ବହୁତ କମ୍ ଅଧ୍ୟୟନ ଅଛି, ଏବଂ ଏବେ ବି ଅନେକ ଅଜ୍ଞାତ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅଛି। ତେଣୁ, କଞ୍ଚାମାଲରୁ ଆରମ୍ଭ କରି ବିଭିନ୍ନ ଆକାରହୀନ କାର୍ବନ ଉପରେ ଏକ ବ୍ୟାପକ ଏବଂ ପଦ୍ଧତିଗତ ଅଧ୍ୟୟନ କରିବା ଆବଶ୍ୟକ, ଏବଂ ସେହି ସମୟରେ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ରୂପାନ୍ତରଣର ଥର୍ମୋଡାଇନାମିକ୍ସ ଏବଂ ଗତିଶୀଳତାକୁ ଗଭୀର ସ୍ତରରେ ଅନୁସନ୍ଧାନ କରିବା ଆବଶ୍ୟକ।
ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଶିଳ୍ପର ଭବିଷ୍ୟତ ବିକାଶ ପାଇଁ ଏଗୁଡ଼ିକର ସୁଦୂରପ୍ରସାରୀ ଗୁରୁତ୍ୱ ଅଛି।