Nanoparticles dà-ìreach Cerium Oxide: Co-obrachadh dà-thagrachaidh
Tha adhartasan o chionn ghoirid ann an nanoteicneòlas air linn ùr de stuthan le feartan sònraichte a thoirt a-steach, gu sònraichte ann an raon stòradh lùtha agus innealan dealanach. Is e aon ùr-ghnàthachadh iongantach den leithid leasachadh dà-ìreachnano-mhìrean cerium oxide, a tha air nochdadh mar stuth dà-ghnìomhach ann an tagraidhean dielectric agus supercapacitor. Tha an t-adhartas seo, air a sgrùdadh le Prakash et al., a’ nochdadh a’ chomas mhòir a th’ aig nanoparticles cerium oxide gus teicneòlasan gnàthach atharrachadh, a’ tabhann leasachaidhean a dh’ fhaodadh buannachd mhòr a thoirt do thagraidhean gnìomhachais agus luchd-cleachdaidh.
Tha cerium oxide, stuth ioma-chruthach a tha ainmeil airson a chomas stòraidh ocsaidean agus a ghiùlan redox, air aire a tharraing ann an grunn raointean. Tha na nanoparticles aige, air sgàth an co-mheas àrd de raon uachdar gu meud, a’ nochdadh feartan leasaichte a tha deatamach airson tagraidhean adhartach. Tha an rannsachadh a rinn Prakash agus a cho-obraichean a’ cur cuideam chan ann a-mhàin air iomadachd structarail is gnìomhach nan nanoparticles seo ach cuideachd air na comasan dà-dhleastanas aca a dh’ fhaodas frithealadh air raon farsaing de chleachdaidhean. Tha an comas-gnìomh sineirgisteach seo a’ cur…ogsaid ceriumnano-mhìrean aig fìor thoiseach innleachdan a chaidh a dhealbhadh gus dèiligeadh ris an iarrtas a tha a’ sìor fhàs airson fuasglaidhean lùtha èifeachdach.
Tha an sgrùdadh a’ mìneachadh gu mionaideach na ro-innleachdan sintéiseach a thathas a’ cleachdadh gus nanoparticles dà-ìre cerium oxide a thoirt gu buil. Chleachd an luchd-rannsachaidh dòigh uisge-theirmeach airson a’ phròiseas sintéise, a leigeas le smachd mionaideach a bhith aca air meud agus morf-eòlas nam mìrean. Le bhith ag atharrachadh diofar pharaimeatairean sintéise, choilean iad nanoparticles a tha a’ nochdadh structaran fluorite agus monoclinic. Tha an cothlamadh sònraichte seo de ìrean deatamach oir tha e a’ neartachadh nan feartan dealain a tha a dhìth airson coileanadh as fheàrr ann an siostaman stòraidh lùtha.
Chaidh dòighean-obrach caractarachaidh leithid diffraction ghathan-X (XRD) agus microscopaidh dealanach tar-chuir (TEM) a chleachdadh gu farsaing gus na nanoparticles a chaidh a cho-chur a sgrùdadh. Dhearbh toraidhean XRD gu robh an dà ìre criostalach an làthair, agus thug lèirsinn TEM ìomhaighean soilleir a’ sealltainn cunbhalachd agus smachd meud nan nanoparticles. Chan e a-mhàin gu bheil na dòighean-obrach seo a’ dearbhadh a’ phròtacal co-chur ach tha iad cuideachd a’ sealltainn feartan gealltanach an stuth a dh’ fhaodadh leantainn gu leasachaidhean mòra ann an dùmhlachd lùtha agus seoltachd.
Is e aon de na feartan tarraingeach a tha aig nanoparticles dà-ìre cerium oxide na feartan dielectric aca. Tha dielectrics a’ cluich pàirt chudromach ann an innealan dealanach, a’ toirt buaidh air na comasan coileanaidh aca, a’ gabhail a-steach stòradh lùtha agus tar-chur chomharran. Tha nàdar dà-ìre cerium oxide a’ comasachadh luachan seasmhach dielectric agus call tangent nas fheàrr, gan dèanamh gu math freagarrach airson diofar thagraidhean ann an capacitors agus co-phàirtean dealanach eile. Tha an leasachadh seo cudromach airson innealan an ath ghinealaich a dh’ fheumas èifeachdas nas àirde agus factaran cruth nas lugha.
A bharrachd air an sin, tha an sgrùdadh a’ sgrùdadh nan tagraidhean airson nanoparticles cerium oxide mar supercomasair. Tha supercomasair air an aithneachadh airson an comas spreadhaidhean luath de lùth a lìbhrigeadh, gu sònraichte ann an tagraidhean a dh’ fheumas cearcallan cosgais is sgaoilidh luath. Tha toirt a-steach nanoparticles cerium oxide dà-ìreach ann an dealbhadh supercomasair air toraidhean gealltanach a nochdadh, a’ neartachadh luachan comas agus aig an aon àm a’ cumail seasmhachd cearcall sàr-mhath. Tha an taobh seo gan dèanamh nan tagraiche làidir airson fuasglaidhean stòraidh lùtha ann an carbadan dealain agus siostaman lùtha ath-nuadhachail.
Tha taobh inntinneach den rannsachadh a’ buntainn ris an t-seasmhachd àrainneachdail a tha co-cheangailte ri bhith a’ cleachdadh nanoparticles cerium oxide. Mar a bhios gnìomhachasan a’ cur barrachd is barrachd cuideam air stuthan a tha càirdeil don àrainneachd, tha co-chur agus cleachdadh cerium oxide cuideachd a’ freagairt ri prionnsapalan ceimigeachd uaine. Dh’ fhaodadh a bhith a’ toirt a-steach stuthan aotrom, neo-phuinnseanta toraidhean nas sàbhailte a thoirt gu buil agus an lorg-coise eag-eòlasach a tha mar as trice co-cheangailte ri teicneòlasan capacitor traidiseanta a lughdachadh.
Tha co-dhùnaidhean Prakash et al. a’ cur gu mòr ris an litreachas a th’ ann mar-thà, a’ toirt seachad tuigse fharsaing air mar a bhios nanoparticles dà-ìre cerium oxide ag obair. Le bhith a’ soilleireachadh an cuid dhòighean-obrach agus na tagraidhean a dh’ fhaodadh a bhith ann tro phròtacalan deuchainneach teann, tha an rannsachadh ag ullachadh na bunait airson sgrùdaidhean san àm ri teachd. Tha obair bhunasach mar seo riatanach do luchd-rannsachaidh gnìomhachais agus innleadairean a tha ag amas air tuilleadh ùr-ghnàthachaidh a dhèanamh ann an raon stòradh lùtha agus innealan dealanach.
Anns an t-sealladh-tìre teicneòlais a tha an-còmhnaidh ag atharrachadh, tha an comas stuthan a dhealbhadh aig an sgèile nano a’ tabhann chothroman mòra airson ùr-ghnàthachadh. Tha na nanoparticles dà-ìre cerium oxide a chaidh fhoillseachadh san rannsachadh seo nan teisteanas air mar as urrainn do nanoteicneòlas adhartasan mòra a thoirt gu buil. Le rannsachadh is leasachadh leantainneach, is dòcha gum faic sinn na stuthan sin gan amalachadh ann am bathar làitheil, a’ neartachadh an comas-gnìomh agus an coileanadh.