গ্রাফিনের মতো কার্বন ফিল্মগুলো খুব হালকা কিন্তু অত্যন্ত শক্তিশালী উপাদান এবং এগুলোর প্রয়োগের চমৎকার সম্ভাবনা রয়েছে। তবে, এগুলো উৎপাদন করা কঠিন হতে পারে, সাধারণত এর জন্য প্রচুর জনবল ও সময়সাপেক্ষ কৌশলের প্রয়োজন হয় এবং এই পদ্ধতিগুলো ব্যয়বহুল ও পরিবেশবান্ধব নয়।
বিপুল পরিমাণে গ্রাফিন উৎপাদনের লক্ষ্যে, প্রচলিত নিষ্কাশন পদ্ধতিগুলো বাস্তবায়নে সম্মুখীন হওয়া অসুবিধাগুলো কাটিয়ে ওঠার জন্য, ইসরায়েলের বেন গুরিয়ন ইউনিভার্সিটি অফ দ্য নেগেভের গবেষকরা একটি “সবুজ” গ্রাফিন নিষ্কাশন পদ্ধতি উদ্ভাবন করেছেন, যা আলোকবিজ্ঞান, ইলেকট্রনিক্স, পরিবেশবিদ্যা এবং জৈবপ্রযুক্তি সহ বিভিন্ন ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা যেতে পারে।
গবেষকরা প্রাকৃতিক খনিজ স্ট্রায়োলাইট থেকে গ্রাফিন নিষ্কাশনের জন্য যান্ত্রিক বিচ্ছুরণ পদ্ধতি ব্যবহার করেছেন। তাঁরা দেখেছেন যে, হাইপোফাইলাইট খনিজটি শিল্প-স্তরে গ্রাফিন এবং গ্রাফিন-সদৃশ পদার্থ উৎপাদনে ভালো সম্ভাবনা দেখায়।
হাইপোম্ফিবোলের কার্বনের পরিমাণ ভিন্ন হতে পারে। কার্বনের পরিমাণের ওপর ভিত্তি করে হাইপোম্ফিবোলের বিভিন্ন প্রয়োগ সম্ভাবনা থাকতে পারে। কিছু প্রকার তাদের অনুঘটকীয় বৈশিষ্ট্যের জন্য ব্যবহৃত হতে পারে, আবার অন্য প্রকারের জীবাণুনাশক বৈশিষ্ট্য রয়েছে।
হাইপোপাইরোক্সিনের গাঠনিক বৈশিষ্ট্য জারণ-বিজারণ প্রক্রিয়ায় এর প্রয়োগ নির্ধারণ করে এবং এটি ব্লাস্ট ফার্নেস উৎপাদন ও ঢালাই (উচ্চ সিলিকন) লোহার ফেরোঅ্যালয় উৎপাদনেও ব্যবহার করা যায়।
এর ভৌত ও যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য, স্থূল ঘনত্ব, ভালো শক্তি এবং ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতার কারণে হাইপোফাইলাইটের বিভিন্ন ধরনের জৈব পদার্থ শোষণ করার ক্ষমতাও রয়েছে, তাই এটিকে প্রকৃতপক্ষে ফিল্টার উপাদান হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি পানির উৎসকে দূষিত করতে পারে এমন ফ্রি র্যাডিক্যাল কণা নির্মূল করার ক্ষমতাও প্রদর্শন করেছে।
হাইপোপাইরোক্সিন ব্যাকটেরিয়া, স্পোর, সরল অণুজীব এবং নীল-সবুজ শৈবাল থেকে পানিকে জীবাণুমুক্ত ও বিশুদ্ধ করার ক্ষমতা দেখায়। এর উচ্চ অনুঘটকীয় এবং বিজারক ধর্মের কারণে, ম্যাগনেসিয়া প্রায়শই বর্জ্য পানি শোধনের জন্য একটি অধিশোষক হিসেবে ব্যবহৃত হয়।
(ক) বিচ্ছুরিত হাইপোফাইলাইট নমুনার ১৩৫০০ গুণ বিবর্ধন এবং (খ) ৩৫০০০ গুণ বিবর্ধনের TEM চিত্র। (গ) প্রক্রিয়াকৃত হাইপোফাইলাইটের রমন বর্ণালী এবং (ঘ) হাইপোফাইলাইট বর্ণালীতে থাকা কার্বন রেখার XPS বর্ণালী।
গ্রাফিন নিষ্কাশন
গ্রাফিন নিষ্কাশনের জন্য শিলাগুলোকে প্রস্তুত করতে, তাঁরা দুজন নমুনাগুলোর মধ্যে থাকা ভারী ধাতব অপদ্রব্য এবং সচ্ছিদ্রতা পরীক্ষা করার জন্য একটি স্ক্যানিং ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ (SEM) ব্যবহার করেন। এছাড়াও, হাইপোম্ফিবোলের সাধারণ গাঠনিক গঠন এবং এতে অন্যান্য খনিজের উপস্থিতি যাচাই করার জন্য তাঁরা অন্যান্য পরীক্ষাগার পদ্ধতিও প্রয়োগ করেন।
নমুনা বিশ্লেষণ ও প্রস্তুতি সম্পন্ন হওয়ার পর, গবেষকরা একটি ডিজিটাল আল্ট্রাসনিক ক্লিনার ব্যবহার করে কারেলিয়ার নমুনাটিকে যান্ত্রিকভাবে প্রক্রিয়াজাত করার মাধ্যমে ডায়োরাইট থেকে গ্রাফিন নিষ্কাশন করতে সক্ষম হন।
যেহেতু এই পদ্ধতিতে বিপুল সংখ্যক নমুনা প্রক্রিয়াজাত করা যায়, তাই গৌণ দূষণের কোনো ঝুঁকি থাকে না এবং পরবর্তী নমুনা প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতির প্রয়োজন হয় না।
যেহেতু গ্রাফিনের অসাধারণ বৈশিষ্ট্যগুলো বৃহত্তর বৈজ্ঞানিক গবেষণা মহলে ব্যাপকভাবে পরিচিত, তাই এর অনেক উৎপাদন ও সংশ্লেষণ পদ্ধতি উদ্ভাবিত হয়েছে। তবে, এই পদ্ধতিগুলোর মধ্যে অনেকগুলোই হয় বহু-ধাপের প্রক্রিয়া অথবা এগুলোতে রাসায়নিক পদার্থ এবং শক্তিশালী জারক ও বিজারক পদার্থ ব্যবহারের প্রয়োজন হয়।
যদিও গ্রাফিন এবং অন্যান্য কার্বন ফিল্মগুলো ব্যাপক প্রয়োগ সম্ভাবনা দেখিয়েছে এবং গবেষণা ও উন্নয়নে তুলনামূলক সাফল্য অর্জন করেছে, এই উপাদানগুলো ব্যবহার করে প্রক্রিয়াগুলো এখনও উন্নয়ন পর্যায়ে রয়েছে। এই চ্যালেঞ্জের একটি অংশ হলো গ্রাফিন নিষ্কাশনকে সাশ্রয়ী করা, যার অর্থ হলো সঠিক বিচ্ছুরণ প্রযুক্তি খুঁজে বের করাই মূল চাবিকাঠি।
এই বিচ্ছুরণ বা সংশ্লেষণ পদ্ধতিটি শ্রমসাধ্য ও পরিবেশের জন্য ক্ষতিকর, এবং এই প্রযুক্তিগুলোর কার্যকারিতা উৎপাদিত গ্রাফিনে ত্রুটি সৃষ্টি করতে পারে, যার ফলে গ্রাফিনের প্রত্যাশিত উৎকৃষ্ট গুণমান হ্রাস পায়।
গ্রাফিন সংশ্লেষণে আল্ট্রাসনিক ক্লিনারের প্রয়োগ বহু-ধাপবিশিষ্ট ও রাসায়নিক পদ্ধতির সাথে জড়িত ঝুঁকি এবং খরচ দূর করে। প্রাকৃতিক খনিজ হাইপোফাইলাইটে এই পদ্ধতি প্রয়োগ গ্রাফিন উৎপাদনের একটি নতুন পরিবেশবান্ধব পথের সূচনা করেছে।
পোস্ট করার সময়: ০৪-নভেম্বর-২০২১
