বিসমাথ পাউডার প্রস্তুতির পদ্ধতি এবং প্রয়োগ

বিসমাথ পাউডারঅ লৌহঘটিত ধাতু একটি গুঁড়া, এবং এর চেহারা হালকা ধূসর. এটির বিস্তৃত ব্যবহার রয়েছে এবং এটি প্রধানত বিসমাথ পণ্য, বিসমাথ অ্যালয় এবং বিসমাথ যৌগ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। চীনের বিসমাথ সম্পদ বিশ্বে প্রথম স্থানে রয়েছে এবং চীনে 70টিরও বেশি বিসমাথ খনি রয়েছে, যা চীনকে বিশ্বের শীর্ষস্থানীয় বিসমাথ নেতা করে তুলেছে। একটি নিরাপদ "সবুজ ধাতু" হিসাবে, বিসমাথ বর্তমানে শুধুমাত্র ফার্মাসিউটিক্যাল শিল্পে ব্যবহৃত হয় না, তবে সেমিকন্ডাক্টর, সুপারকন্ডাক্টর, শিখা প্রতিরোধক, রঙ্গক, প্রসাধনী এবং অন্যান্য ক্ষেত্রেও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এটি সীসা, অ্যান্টিমনি, ক্যাডমিয়াম এবং পারদের মতো বিষাক্ত উপাদানগুলিকে প্রতিস্থাপন করবে বলে আশা করা হচ্ছে। উপরন্তু, বিসমাথ একটি ধাতু যা শক্তিশালী ডায়ম্যাগনেটিজম। চৌম্বক ক্ষেত্রের ক্রিয়াকলাপের অধীনে, প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায় এবং তাপ পরিবাহিতা হ্রাস পায়। এটির তাপবিদ্যুৎ এবং অতিপরিবাহীতে ভাল প্রয়োগের সম্ভাবনা রয়েছে।

ঐতিহ্যগত উৎপাদন পদ্ধতিবিসমাথ পাউডারজলের কুয়াশা পদ্ধতি, গ্যাস পরমাণুকরণ পদ্ধতি এবং বল মিলিং পদ্ধতি অন্তর্ভুক্ত; যখন জলের কুয়াশা পদ্ধতিটি পরমাণুযুক্ত এবং জলে শুকানো হয়, তখন বিসমাথ পাউডারের বৃহৎ পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলের কারণে বিসমাথ সহজেই অক্সিডাইজ হয়; সাধারণ পরিস্থিতিতে, বিসমাথ এবং অক্সিজেনের মধ্যে যোগাযোগের ফলেও প্রচুর পরিমাণে জারণ ঘটানো সহজ; উভয় পদ্ধতিই অনেক অমেধ্য, বিসমাথ পাউডারের অনিয়মিত আকৃতি এবং অসম কণা বন্টন ঘটায়। বল মিলিং পদ্ধতি হল: কৃত্রিমভাবে স্টেইনলেস স্টীল থেকে বিসমাথ ইঙ্গটগুলিকে â¤10 মিমি বিসমাথ দানা দিয়ে হাতুড়ি বা জল দিয়ে বিসমাথ নিভিয়ে ফেলা। তারপর বিসমাথ কণাগুলি একটি ভ্যাকুয়াম পরিবেশে প্রবেশ করে, এবং সিরামিক রাবার দিয়ে রেখাযুক্ত বল মিলটি pulverized হয়। যদিও এই পদ্ধতিটি কম জারণ এবং কম অমেধ্য সহ একটি ভ্যাকুয়ামে বল মিল করা হয়, তবে এটি শ্রম-নিবিড়, সময়সাপেক্ষ, ফলন কম, খরচ বেশি এবং কণাগুলি 120 জালের মতো মোটা। পণ্যের গুণমানকে প্রভাবিত করে। উদ্ভাবন পেটেন্ট CN201010147094.7 অতি সূক্ষ্ম বিসমাথ পাউডারের একটি উত্পাদন পদ্ধতি প্রদান করে, যা ভিজা রাসায়নিক প্রক্রিয়া দ্বারা উত্পাদিত হয়, বড় উত্পাদন ক্ষমতা সহ, পুরো উত্পাদন প্রক্রিয়া এবং অক্সিজেনের মধ্যে সংক্ষিপ্ত যোগাযোগের সময়, কম অক্সিডেশন হার, কম অমেধ্য এবং অক্সিজেন সামগ্রী। বিসমাথ পাউডার হল 0<0.6, অভিন্ন কণা বন্টন; কণা আকার -300 জাল।

বর্তমান উদ্ভাবনের প্রযুক্তিগত পরিকল্পনা নিম্নরূপ:

1) বিসমাথ ক্লোরাইড দ্রবণ প্রস্তুত করুন: 1.35-1.4g/cm3 ঘনত্ব সহ বিসমাথ ক্লোরাইড স্টক দ্রবণ পান, 4%-6% হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড ধারণকারী বিশুদ্ধ জলীয় দ্রবণ যোগ করুন; অ্যাসিডিফাইড বিশুদ্ধ জলীয় দ্রবণ এবং বিসমাথ ক্লোরাইড স্টক দ্রবণের আয়তনের অনুপাত হল 1:1 -2;

2) সংশ্লেষণ: প্রস্তুত বিসমাথ ক্লোরাইড দ্রবণে জিঙ্ক ইনগট যোগ করুন যার পৃষ্ঠ পরিষ্কার করা হয়েছে; স্থানচ্যুতি প্রতিক্রিয়া শুরু করুন; প্রতিক্রিয়ার শেষ বিন্দুটি পর্যবেক্ষণ করুন, প্রতিক্রিয়ার শেষ বিন্দুতে পৌঁছানোর সময়, দ্রবীভূত জিঙ্কের ইঙ্গটগুলি বের করুন এবং 2-4 ঘন্টার জন্য অবক্ষেপ করুন; বর্ণিত প্রতিক্রিয়ার শেষ বিন্দুর পর্যবেক্ষণ এবং বিচারের ভিত্তি হল: প্রতিক্রিয়ায় অংশগ্রহণকারী দ্রবণে বুদবুদ বের হয়;

3) এর বিচ্ছেদবিসমাথ পাউডার: ধাপ 2-এ অবক্ষেপণের সুপারনাট্যান্ট বের করুন) এবং প্রচলিত পদ্ধতিতে জিঙ্ক পুনরুদ্ধার করুন; অবশিষ্ট প্রিপিটেটেড বিসমাথ পাউডারটি নাড়াচাড়া করা হয় এবং 4%-6% হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডযুক্ত অ্যাসিডযুক্ত বিশুদ্ধ জলীয় দ্রবণ দিয়ে 5-8 বার ধুয়ে ফেলা হয় এবং তারপর বিশুদ্ধ দিয়ে ধুয়ে নিরপেক্ষতার জন্য জল দিয়ে বিসমাথ পাউডারটি ধুয়ে ফেলুন; একটি সেন্ট্রিফিউজ দিয়ে দ্রুত বিসমাথ পাউডার শুকানোর পরে, অবিলম্বে পরম ইথানল দিয়ে বিসমাথ পাউডার ভিজিয়ে রাখুন এবং তারপর শুকিয়ে নিন;

4) শুকানো: ধাপ 3-এ চিকিত্সা করা বিসমাথ পাউডারটিকে 60±1°C তাপমাত্রায় একটি ভ্যাকুয়াম ড্রায়ারে পাঠান যাতে শুকানোর জন্য -300 জালের একটি সমাপ্ত বিসমাথ পাউডার পাওয়া যায়।

উপরোক্ত প্রক্রিয়া দ্বারা উত্পাদিত বিসমাথ পাউডার অনুসারে, এর সুবিধা হল যে প্রাপ্ত পণ্যের বিশুদ্ধতা 99% পর্যন্ত; কণার আকার অতি সূক্ষ্ম, -300 জাল পর্যন্ত, এবং বর্তমান আবিষ্কার দ্বারা প্রস্তুত বিসমাথ পাউডারের রাসায়নিক গঠন পরিমাপ করা হয়: Bi>99, Fe< 0.1, O<0.5, BiO<0.1, Cr<0.01, Cu< 0.01, Si<0.02, অন্যান্য অমেধ্য <0.18; একই সময়ে, জিঙ্ক ইনগট প্রতিস্থাপন প্রক্রিয়ার কারণে, রাসায়নিক বিক্রিয়ায় শুধুমাত্র দস্তা দ্রবীভূত করা এবং বিসমাথ বৃষ্টিপাত জড়িত, প্রচুর পরিমাণে রাসায়নিক এড়ানো গ্যাসের অসুবিধা, পরিবেশের দূষণ এবং মানবদেহের ক্ষতি কমায়। পূর্বের শিল্পের সাথে তুলনা করে, বর্তমান উদ্ভাবনের পুরো প্রক্রিয়াটি শুধুমাত্র সেন্ট্রিফিউজ শুকানোর সময় অল্প সময়ের জন্য বাতাসের সংস্পর্শে থাকে এবং অন্যান্য প্রক্রিয়াগুলির প্রতিক্রিয়া তরল বা পরম ইথানল বা ভ্যাকুয়াম এবং অক্সিজেন বিচ্ছিন্নতা থাকে, তাই জারণ হার কম .

আবেদন [2]

বিদ্যমান প্রযুক্তিগুলি বিভিন্ন আকার, বিসমাথ ন্যানোয়ার, বিসমাথ ন্যানোটিউব ইত্যাদি সহ নিম্ন-মাত্রিক ন্যানো-বিসমাথ উপকরণ প্রস্তুত করতে পারে, কিন্তু বিসমাথ দ্বি-মাত্রিক অতি-পাতলা উপাদান বিসমুথিনের জন্য কোনও সম্পর্কিত প্রস্তুতি প্রযুক্তি নেই। কারণের একটি অংশ হতে পারে যে বিসমাথ পূর্ববর্তী বা হাইড্রোথার্মাল সংশ্লেষণের অবস্থা নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন। অনেক ষড়ভুজ পদার্থ একটি ম্যাক্রোস্কোপিক স্ফটিক কাঠামো তৈরির জন্য স্তুপীকৃত দ্বি-মাত্রিক পদার্থের সমন্বয়ে গঠিত, এবং দ্বি-মাত্রিক পদার্থের সমতলে রাসায়নিক বন্ধনগুলি খুব শক্তিশালী, এবং স্তরগুলির মধ্যে ভ্যান ডার ওয়ালস মিথস্ক্রিয়া খুবই দুর্বল, যা দুই-মাত্রিক পদার্থকে তৈরি করে। মাত্রিক উপকরণ বিভিন্ন পদ্ধতি দ্বারা স্তর পরাস্ত. দ্বি-মাত্রিক ন্যানোশিটগুলি তাদের মধ্যে দুর্বল মিথস্ক্রিয়া বলের কারণে তাদের সংশ্লিষ্ট বাল্ক উপকরণগুলি থেকে এক্সফোলিয়েটিং করে প্রাপ্ত হয়। এই পর্যায়ে, নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড হিসাবে উচ্চ ভলিউম নির্দিষ্ট ক্ষমতা এবং স্থিতিশীল সঞ্চালন সহ অ্যালো ব্যবহার করার প্রযুক্তি বাধাগ্রস্ত হয়েছে। গ্রাফিন এবং কালো ফসফরাসের তরল ফেজ এক্সফোলিয়েশন অধ্যয়ন করা হয়েছে। যদিও ফসফোরিনের উচ্চ ক্ষমতা রয়েছে, ফসফোরিন বাতাসে অক্সিডাইজ করা খুব সহজ। অক্সিজেন এবং জল ভয় পায়।

উদ্ভাবনের পেটেন্ট CN201710588276 দ্বি-মাত্রিক বিসমুথিন এবং একটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির একটি প্রস্তুতির পদ্ধতি প্রদান করে। বিসমাথ পাউডার স্ট্রিপিং দ্রাবকে যোগ করা হয় এবং একটি মিশ্র দ্রাবক পাওয়ার জন্য একটি পূর্বনির্ধারিত সময়ের জন্য অতিস্বনকভাবে কম্পিত হয়, এবং মিশ্র দ্রাবকের মধ্যে আনস্ট্রিপড বিসমাথ পাউডার সেন্ট্রিফিউগেশনের মাধ্যমে অপসারণ করা হয় যাতে সুপারনাট্যান্ট পাওয়া যায়, এবং দ্বি-মাত্রিক বিসমুথিন প্রস্তুত করা হয়। তরল ফেজ এক্সফোলিয়েশন। প্রস্তুতির প্রক্রিয়াটি ছিল সহজ, এবং প্রস্তুত দ্বি-মাত্রিক বিসমুথিনে উচ্চ আয়তনের নির্দিষ্ট ক্ষমতা এবং চক্রের স্থায়িত্ব ছিল। উপরোক্ত বস্তুটি অর্জন করতে, প্রস্তুতির পদ্ধতিটি নিম্নলিখিত পদক্ষেপগুলি নিয়ে গঠিত:

(1) পিলিং দ্রাবকের মধ্যে বিসমাথ পাউডার যোগ করুন এবং একটি পূর্বনির্ধারিত সময়ের জন্য অতিস্বনকভাবে কম্পন করুন। অতিস্বনক কম্পন প্রক্রিয়া চলাকালীন, বিসমাথ পাউডারটি আংশিকভাবে পিলিং দ্রাবকের কর্মের অধীনে ফ্লেক্সে খোসা ছাড়ানো হয়, যাতে ফ্ল্যাকি আকৃতির সাথে মিশ্র বিসমুথিন পাওয়া যায়। দ্রাবক

(2) একটি সুপারনাট্যান্ট পেতে মিশ্র দ্রাবকের মধ্যে আনস্ট্রিপড বিসমাথ পাউডার অপসারণের জন্য সেন্ট্রিফিউজিং, যা শীটের মতো বিসমুথিন ধরে রাখে;

(3) প্রাপ্ত সুপারনাট্যান্টকে শীট-সদৃশ দ্বি-মাত্রিক বিসমুথিন পাওয়ার জন্য কেন্দ্রাতিগ ভ্যাকুয়াম শুকানোর বিষয় করা হয়।

সাধারণভাবে বলতে গেলে, বর্তমান উদ্ভাবনের দ্বারা কল্পনা করা উপরের প্রযুক্তিগত সমাধানগুলির মাধ্যমে পূর্বের শিল্পের সাথে তুলনা করলে, দ্বিমাত্রিক বিসমুথিনের প্রস্তুতির পদ্ধতি এবং বর্তমান উদ্ভাবনের দ্বারা সরবরাহ করা লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির প্রধানত নিম্নলিখিত উপকারী প্রভাব রয়েছে:

1. স্ট্রিপিং দ্রাবকের মধ্যে বিসমাথ পাউডার যোগ করা এবং মিশ্র দ্রাবক পাওয়ার জন্য একটি পূর্বনির্ধারিত সময়ের জন্য অতিস্বনকভাবে কম্পন করা, একটি সুপারনাট্যান্ট প্রাপ্ত করার জন্য মিশ্র দ্রাবকের মধ্যে আনস্ট্রিপড বিসমাথ পাউডার অপসারণের জন্য সেন্ট্রিফিউজিং, এবং তরল স্টেরিপিং দ্বারা দ্বি-মাত্রিক বিসমুথিন প্রস্তুত করা, প্রস্তুতির প্রক্রিয়া সহজ, এবং প্রস্তুত দ্বি-মাত্রিক বিসমুথিনের উচ্চ আয়তনের নির্দিষ্ট ক্ষমতা এবং চক্রের স্থায়িত্ব রয়েছে;

2. ইলেক্ট্রোড উপাদান হিসাবে দ্বি-মাত্রিক বিসমুথিন ব্যবহার করে একটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি 0.5C (1883mA/cm3, 190mA/g) বর্তমান ঘনত্বে একটি ধ্রুবক কারেন্টে চার্জ এবং ডিসচার্জ করা হয়। 150 চক্রের পরে, এটি এখনও তার প্রাথমিক ক্ষমতার প্রায় 90% বজায় রাখে। ভাল চক্র বৈশিষ্ট্য;

3. দ্বি-মাত্রিক বিসমুথিনের পুরুত্ব 3 ন্যানোমিটার থেকে 5 ন্যানোমিটার। পরীক্ষাগুলি প্রমাণ করেছে যে দ্বি-মাত্রিক বিসমুথিনের আয়তনের ক্ষমতা বিভিন্ন বর্তমান ঘনত্বের অধীনে প্রায় কোনও সুস্পষ্ট ক্ষয় নেই এবং ভাল হারের কার্যকারিতা রয়েছে।