২০২৭ সালের জন্য ইলেকট্রোড পেস্টের বাজারের অংশীদারিত্ব, প্রবণতা, ব্যবসায়িক কৌশল এবং পূর্বাভাস

গ্রাফাইটকে কৃত্রিম গ্রাফাইট এবং প্রাকৃতিক গ্রাফাইটে ভাগ করা হয়েছে, বিশ্বের প্রমাণিত প্রাকৃতিক গ্রাফাইটের মজুদ প্রায় ২ বিলিয়ন টন।
স্বাভাবিক চাপে কার্বনযুক্ত পদার্থের পচন এবং তাপ চিকিত্সার মাধ্যমে কৃত্রিম গ্রাফাইট পাওয়া যায়। এই রূপান্তরের জন্য চালিকা শক্তি হিসাবে যথেষ্ট উচ্চ তাপমাত্রা এবং শক্তি প্রয়োজন, এবং বিশৃঙ্খল কাঠামোটি একটি সুশৃঙ্খল গ্রাফাইট স্ফটিক কাঠামোতে রূপান্তরিত হবে।
গ্রাফিটাইজেশন হল 2000 ℃ উচ্চ তাপমাত্রার তাপ চিকিত্সা কার্বন পরমাণু পুনর্বিন্যাসের মাধ্যমে কার্বনেসিয়াস পদার্থের বিস্তৃত অর্থে, তবে 3000 ℃ এর উপরে উচ্চ তাপমাত্রায় কিছু কার্বন পদার্থ গ্রাফিটাইজেশন, এই ধরণের কার্বন পদার্থকে "শক্ত কাঠকয়লা" নামে পরিচিত ছিল, সহজে গ্রাফিটাইজড কার্বন পদার্থের জন্য, ঐতিহ্যবাহী গ্রাফিটাইজেশন পদ্ধতিতে উচ্চ তাপমাত্রা এবং উচ্চ চাপ পদ্ধতি, অনুঘটক গ্রাফিটাইজেশন, রাসায়নিক বাষ্প জমা পদ্ধতি ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত।

গ্রাফাইটাইজেশন হল কার্বন পদার্থের উচ্চ মূল্য সংযোজন ব্যবহারের একটি কার্যকর উপায়। পণ্ডিতদের ব্যাপক এবং গভীর গবেষণার পর, এটি এখন মূলত পরিপক্ক। তবে, কিছু প্রতিকূল কারণ শিল্পে ঐতিহ্যবাহী গ্রাফাইটাইজেশনের প্রয়োগকে সীমিত করে, তাই নতুন গ্রাফাইটাইজেশন পদ্ধতি অন্বেষণ করা একটি অনিবার্য প্রবণতা।

উনিশ শতক থেকে গলিত লবণ তড়িৎ বিশ্লেষণ পদ্ধতিটি এক শতাব্দীরও বেশি সময় ধরে বিকাশ লাভ করেছে, এর মৌলিক তত্ত্ব এবং নতুন পদ্ধতিগুলি ক্রমাগত উদ্ভাবন এবং বিকাশের মধ্য দিয়ে যাচ্ছে, এখন এটি আর ঐতিহ্যবাহী ধাতুবিদ্যা শিল্পের মধ্যে সীমাবদ্ধ নয়, একবিংশ শতাব্দীর শুরুতে, গলিত লবণ ব্যবস্থায় ধাতু, কঠিন অক্সাইড, মৌলিক ধাতুর তড়িৎ বিশ্লেষণ প্রস্তুতি, আরও সক্রিয়ভাবে ফোকাস হয়ে উঠেছে,
সম্প্রতি, গলিত লবণ তড়িৎ বিশ্লেষণের মাধ্যমে গ্রাফাইট উপকরণ প্রস্তুত করার একটি নতুন পদ্ধতি অনেকের দৃষ্টি আকর্ষণ করেছে।

ক্যাথোডিক পোলারাইজেশন এবং ইলেকট্রোডপজিশনের মাধ্যমে, কার্বন কাঁচামালের দুটি ভিন্ন রূপকে উচ্চ সংযোজিত মূল্য সহ ন্যানো-গ্রাফাইট উপকরণে রূপান্তরিত করা হয়। ঐতিহ্যবাহী গ্রাফাইটাইজেশন প্রযুক্তির তুলনায়, নতুন গ্রাফাইটাইজেশন পদ্ধতিতে কম গ্রাফাইটাইজেশন তাপমাত্রা এবং নিয়ন্ত্রণযোগ্য রূপবিদ্যার সুবিধা রয়েছে।

এই গবেষণাপত্রটি তড়িৎ রাসায়নিক পদ্ধতিতে গ্রাফাইটাইজেশনের অগ্রগতি পর্যালোচনা করে, এই নতুন প্রযুক্তির সাথে পরিচয় করিয়ে দেয়, এর সুবিধা এবং অসুবিধাগুলি বিশ্লেষণ করে এবং এর ভবিষ্যতের উন্নয়নের প্রবণতা সম্পর্কে ধারণা দেয়।

প্রথমত, গলিত লবণের ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাথোড পোলারাইজেশন পদ্ধতি

১.১ কাঁচামাল
বর্তমানে, কৃত্রিম গ্রাফাইটের প্রধান কাঁচামাল হল উচ্চ গ্রাফিটাইজেশন ডিগ্রির সুই কোক এবং পিচ কোক, যথা তেলের অবশিষ্টাংশ এবং কয়লা আলকাতরা কাঁচামাল হিসাবে উচ্চমানের কার্বন পদার্থ তৈরি করে, যার মধ্যে কম ছিদ্র, কম সালফার, কম ছাই এবং গ্রাফিটাইজেশনের সুবিধা রয়েছে। গ্রাফাইটে প্রস্তুতির পরে প্রভাবের প্রতি ভাল প্রতিরোধ ক্ষমতা, উচ্চ যান্ত্রিক শক্তি, কম প্রতিরোধ ক্ষমতা,
তবে, সীমিত তেলের মজুদ এবং তেলের দামের ওঠানামা এর উন্নয়নকে সীমাবদ্ধ করেছে, তাই নতুন কাঁচামাল অনুসন্ধান একটি জরুরি সমস্যা হয়ে দাঁড়িয়েছে যা সমাধান করা জরুরি।
ঐতিহ্যবাহী গ্রাফিটাইজেশন পদ্ধতির সীমাবদ্ধতা রয়েছে এবং বিভিন্ন গ্রাফিটাইজেশন পদ্ধতিতে বিভিন্ন কাঁচামাল ব্যবহার করা হয়। নন-গ্রাফিটাইজড কার্বনের জন্য, ঐতিহ্যবাহী পদ্ধতিগুলি খুব কমই এটি গ্রাফিটাইজ করতে পারে, যখন গলিত লবণের তড়িৎ বিশ্লেষণের তড়িৎ রাসায়নিক সূত্র কাঁচামালের সীমাবদ্ধতা ভেঙে দেয় এবং প্রায় সমস্ত ঐতিহ্যবাহী কার্বন উপকরণের জন্য উপযুক্ত।

ঐতিহ্যবাহী কার্বন উপকরণের মধ্যে রয়েছে কার্বন ব্ল্যাক, অ্যাক্টিভেটেড কার্বন, কয়লা ইত্যাদি, যার মধ্যে কয়লা সবচেয়ে আশাব্যঞ্জক। কয়লা-ভিত্তিক কালি কয়লাকে অগ্রদূত হিসেবে গ্রহণ করে এবং প্রাক-চিকিৎসার পর উচ্চ তাপমাত্রায় গ্রাফাইট পণ্য তৈরিতে প্রস্তুত করা হয়।
সম্প্রতি, এই গবেষণাপত্রে পেং-এর মতো একটি নতুন তড়িৎ রাসায়নিক পদ্ধতির প্রস্তাব করা হয়েছে, যা গলিত লবণের তড়িৎ বিশ্লেষণের মাধ্যমে কার্বন কালোকে গ্রাফাইটের উচ্চ স্ফটিকতায় রূপান্তরিত করার সম্ভাবনা কম। পাপড়ি আকৃতির গ্রাফাইট ন্যানোমিটার চিপ ধারণকারী গ্রাফাইট নমুনার তড়িৎ বিশ্লেষণে উচ্চ নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল থাকে, যখন লিথিয়াম ব্যাটারির জন্য ক্যাথোড ব্যবহার করা হয় তখন প্রাকৃতিক গ্রাফাইটের চেয়ে চমৎকার তড়িৎ রাসায়নিক কর্মক্ষমতা বেশি দেখায়।
ঝু প্রমুখ। ৯৫০ ℃ তাপমাত্রায় তড়িৎ বিশ্লেষণের জন্য CaCl2 গলিত লবণ ব্যবস্থায় ডিশিং প্রক্রিয়াজাত নিম্নমানের কয়লা স্থাপন করেন এবং উচ্চ স্ফটিকতা সহ নিম্নমানের কয়লাকে গ্রাফাইটে সফলভাবে রূপান্তরিত করেন, যা লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির অ্যানোড হিসাবে ব্যবহার করার সময় ভাল হারের কর্মক্ষমতা এবং দীর্ঘ চক্র জীবন দেখায়।
পরীক্ষাটি দেখায় যে গলিত লবণ তড়িৎ বিশ্লেষণের মাধ্যমে বিভিন্ন ধরণের ঐতিহ্যবাহী কার্বন পদার্থকে গ্রাফাইটে রূপান্তর করা সম্ভব, যা ভবিষ্যতের সিন্থেটিক গ্রাফাইটের জন্য একটি নতুন পথ খুলে দেয়।
১.২ এর প্রক্রিয়া
গলিত লবণ তড়িৎ বিশ্লেষণ পদ্ধতিতে ক্যাথোড হিসেবে কার্বন উপাদান ব্যবহার করা হয় এবং ক্যাথোডিক মেরুকরণের মাধ্যমে উচ্চ স্ফটিকতা সহ গ্রাফাইটে রূপান্তরিত করা হয়। বর্তমানে, বিদ্যমান সাহিত্যে ক্যাথোডিক মেরুকরণের সম্ভাব্য রূপান্তর প্রক্রিয়ায় অক্সিজেন অপসারণ এবং কার্বন পরমাণুর দীর্ঘ-দূরত্ব পুনর্বিন্যাসের কথা উল্লেখ করা হয়েছে।
কার্বন পদার্থে অক্সিজেনের উপস্থিতি গ্রাফিটাইজেশনকে কিছুটা বাধাগ্রস্ত করবে। ঐতিহ্যবাহী গ্রাফিটাইজেশন প্রক্রিয়ায়, তাপমাত্রা 1600K এর বেশি হলে অক্সিজেন ধীরে ধীরে অপসারণ করা হবে। তবে, ক্যাথোডিক পোলারাইজেশনের মাধ্যমে ডিঅক্সিডাইজ করা অত্যন্ত সুবিধাজনক।

পেং, ইত্যাদি পরীক্ষায় প্রথমবারের মতো গলিত লবণ তড়িৎ বিশ্লেষণ ক্যাথোডিক পোলারাইজেশন বিভব প্রক্রিয়া, অর্থাৎ গ্রাফিটাইজেশনকে সামনে রেখেছিলেন, শুরু করার জায়গাটি হল কঠিন কার্বন মাইক্রোস্ফিয়ার/ইলেক্ট্রোলাইট ইন্টারফেসে অবস্থিত, প্রথমে কার্বন মাইক্রোস্ফিয়ার একটি মৌলিক একই ব্যাসের গ্রাফাইট শেলের চারপাশে তৈরি হয়, এবং তারপর কখনও স্থিতিশীল না হয় নির্জল কার্বন কার্বন পরমাণু আরও স্থিতিশীল বাইরের গ্রাফাইট ফ্লেকে ছড়িয়ে পড়ে, যতক্ষণ না সম্পূর্ণরূপে গ্রাফিটাইজ করা হয়,
গ্রাফিটাইজেশন প্রক্রিয়াটি অক্সিজেন অপসারণের সাথে থাকে, যা পরীক্ষা-নিরীক্ষার মাধ্যমেও নিশ্চিত করা হয়েছে।
জিন প্রমুখও পরীক্ষার মাধ্যমে এই দৃষ্টিভঙ্গি প্রমাণ করেছেন। গ্লুকোজের কার্বনাইজেশনের পর, গ্রাফিটাইজেশন (১৭% অক্সিজেন সামগ্রী) করা হয়েছিল। গ্রাফিটাইজেশনের পর, মূল কঠিন কার্বন গোলকগুলি (চিত্র ১ক এবং ১গ) গ্রাফাইট ন্যানোশিট (চিত্র ১খ এবং ১ঘ) দিয়ে গঠিত একটি ছিদ্রযুক্ত খোল তৈরি করেছিল।
কার্বন ফাইবারের (১৬% অক্সিজেন) তড়িৎ বিশ্লেষণের মাধ্যমে, সাহিত্যে অনুমান করা রূপান্তর প্রক্রিয়া অনুসারে গ্রাফাইটাইজেশনের পরে কার্বন ফাইবারগুলিকে গ্রাফাইট টিউবে রূপান্তরিত করা যেতে পারে।

বিশ্বাস করা হয় যে, দীর্ঘ দূরত্বের চলাচল কার্বন পরমাণুর ক্যাথোডিক মেরুকরণের অধীনে হয়, উচ্চ স্ফটিক গ্রাফাইটকে নিরাকার কার্বনে পুনর্বিন্যাস করতে হবে, সিন্থেটিক গ্রাফাইট অনন্য পাপড়ি আকৃতির ন্যানোস্ট্রাকচারগুলি অক্সিজেন পরমাণু থেকে উপকৃত হয়, তবে গ্রাফাইট ন্যানোমিটার কাঠামোকে কীভাবে প্রভাবিত করতে হবে তা স্পষ্ট নয়, যেমন ক্যাথোড বিক্রিয়ায় কার্বন কঙ্কাল থেকে অক্সিজেন কীভাবে নির্গত হয় ইত্যাদি।
বর্তমানে, প্রক্রিয়াটির উপর গবেষণা এখনও প্রাথমিক পর্যায়ে রয়েছে এবং আরও গবেষণা প্রয়োজন।

১.৩ সিন্থেটিক গ্রাফাইটের রূপগত বৈশিষ্ট্য
গ্রাফাইটের মাইক্রোস্কোপিক পৃষ্ঠের রূপবিদ্যা পর্যবেক্ষণের জন্য SEM ব্যবহার করা হয়, 0.2 μm এর কম কাঠামোগত রূপবিদ্যা পর্যবেক্ষণের জন্য TEM ব্যবহার করা হয়, গ্রাফাইটের মাইক্রোস্ট্রাকচার চিহ্নিত করার জন্য XRD এবং রমন বর্ণালী স্কোপ সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়, গ্রাফাইটের স্ফটিক তথ্য চিহ্নিত করার জন্য XRD ব্যবহার করা হয়, এবং গ্রাফাইটের ত্রুটি এবং ক্রম ডিগ্রি চিহ্নিত করার জন্য রমন বর্ণালী স্কোপ ব্যবহার করা হয়।

গলিত লবণের তড়িৎ বিশ্লেষণের ক্যাথোড পোলারাইজেশনের মাধ্যমে প্রস্তুত গ্রাফাইটে অনেক ছিদ্র থাকে। কার্বন ব্ল্যাক তড়িৎ বিশ্লেষণের মতো বিভিন্ন কাঁচামালের জন্য, পাপড়ির মতো ছিদ্রযুক্ত ন্যানোস্ট্রাকচার পাওয়া যায়। তড়িৎ বিশ্লেষণের পরে কার্বন ব্ল্যাকের উপর XRD এবং রমন বর্ণালী বিশ্লেষণ করা হয়।
৮২৭ ℃ তাপমাত্রায়, ১ ঘন্টা ধরে ২.৬V ভোল্টেজ দিয়ে প্রক্রিয়াজাত করার পর, কার্বন ব্ল্যাকের রমন বর্ণালী চিত্র প্রায় বাণিজ্যিক গ্রাফাইটের মতোই হয়। কার্বন ব্ল্যাকে বিভিন্ন তাপমাত্রা দিয়ে প্রক্রিয়াজাত করার পর, তীক্ষ্ণ গ্রাফাইট বৈশিষ্ট্যগত শীর্ষ (০০২) পরিমাপ করা হয়। বিবর্তন শীর্ষ (০০২) গ্রাফাইটে সুগন্ধযুক্ত কার্বন স্তরের অভিযোজনের মাত্রা নির্দেশ করে।
কার্বন স্তর যত তীক্ষ্ণ, তত বেশি ওরিয়েন্টেড।

ঝু পরীক্ষায় ক্যাথোড হিসেবে পরিশোধিত নিকৃষ্ট কয়লা ব্যবহার করেছিলেন এবং গ্রাফাইটাইজড পণ্যের মাইক্রোস্ট্রাকচার দানাদার থেকে বৃহৎ গ্রাফাইট কাঠামোতে রূপান্তরিত হয়েছিল এবং উচ্চ হারের ট্রান্সমিশন ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপের নীচে টাইট গ্রাফাইট স্তরটিও পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিল।
রমন বর্ণালীতে, পরীক্ষামূলক অবস্থার পরিবর্তনের সাথে সাথে, ID/Ig মানও পরিবর্তিত হয়। যখন তড়িৎ বিশ্লেষ্যের তাপমাত্রা 950 ℃ ছিল, তখন তড়িৎ বিশ্লেষ্যের সময় ছিল 6 ঘন্টা এবং তড়িৎ বিশ্লেষ্যের ভোল্টেজ ছিল 2.6V, সর্বনিম্ন ID/Ig মান ছিল 0.3, এবং D শিখর ছিল G শিখরের তুলনায় অনেক কম। একই সময়ে, 2D শিখরের উপস্থিতি অত্যন্ত সুশৃঙ্খল গ্রাফাইট কাঠামোর গঠনকেও প্রতিনিধিত্ব করে।
XRD চিত্রের তীক্ষ্ণ (002) বিবর্তনের শীর্ষটি উচ্চ স্ফটিকতা সহ নিম্নমানের কয়লাকে গ্রাফাইটে সফল রূপান্তর নিশ্চিত করে।

গ্রাফিটাইজেশন প্রক্রিয়ায়, তাপমাত্রা এবং ভোল্টেজ বৃদ্ধি একটি প্রচারমূলক ভূমিকা পালন করবে, কিন্তু খুব বেশি ভোল্টেজ গ্রাফাইটের ফলন হ্রাস করবে, এবং খুব বেশি তাপমাত্রা বা খুব বেশি গ্রাফিটাইজেশন সময় সম্পদের অপচয়ের দিকে পরিচালিত করবে, তাই বিভিন্ন কার্বন পদার্থের জন্য, এটি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ সবচেয়ে উপযুক্ত ইলেক্ট্রোলাইটিক অবস্থা অন্বেষণ করা, এটিও ফোকাস এবং অসুবিধা।
এই পাপড়ির মতো ফ্লেক ন্যানোস্ট্রাকচারের চমৎকার তড়িৎ রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে। প্রচুর সংখ্যক ছিদ্র আয়নগুলিকে দ্রুত সন্নিবেশ/বিচ্ছিন্ন করতে দেয়, যা ব্যাটারি ইত্যাদির জন্য উচ্চমানের ক্যাথোড উপকরণ সরবরাহ করে। অতএব, তড়িৎ রাসায়নিক পদ্ধতির গ্রাফিটাইজেশন একটি অত্যন্ত সম্ভাব্য গ্রাফিটাইজেশন পদ্ধতি।

গলিত লবণের তড়িৎ অবস্থান পদ্ধতি

২.১ কার্বন ডাই অক্সাইডের তড়িৎ অবক্ষেপণ
সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ গ্রিনহাউস গ্যাস হিসেবে, CO2 একটি অ-বিষাক্ত, ক্ষতিকারক, সস্তা এবং সহজলভ্য পুনর্নবীকরণযোগ্য সম্পদ। তবে, CO2-তে কার্বন সর্বোচ্চ জারণ অবস্থায় থাকে, তাই CO2-এর উচ্চ তাপগতিগত স্থিতিশীলতা থাকে, যা এটি পুনঃব্যবহার করা কঠিন করে তোলে।
CO2 তড়িৎ অবস্থানের উপর প্রথম গবেষণাটি ১৯৬০-এর দশকে শুরু হয়েছিল। ইনগ্রাম এবং অন্যান্যরা Li2CO3-Na2CO3-K2CO3 এর গলিত লবণ ব্যবস্থায় সোনার তড়িৎ-এর উপর কার্বন সফলভাবে প্রস্তুত করেছিলেন।

ভ্যান প্রমুখ উল্লেখ করেছেন যে বিভিন্ন হ্রাস বিভব থেকে প্রাপ্ত কার্বন পাউডারের গঠন ভিন্ন, যার মধ্যে রয়েছে গ্রাফাইট, নিরাকার কার্বন এবং কার্বন ন্যানোফাইবার।
গলিত লবণের মাধ্যমে CO2 ধারণ এবং কার্বন পদার্থের সাফল্যের প্রস্তুতি পদ্ধতির মাধ্যমে, কার্বন জমা গঠন প্রক্রিয়া এবং চূড়ান্ত পণ্যের উপর তড়িৎ বিশ্লেষণের অবস্থার প্রভাব, যার মধ্যে রয়েছে তড়িৎ বিশ্লেষণের তাপমাত্রা, তড়িৎ বিশ্লেষক ভোল্টেজ এবং গলিত লবণ এবং ইলেকট্রোডের গঠন ইত্যাদি, উপর দীর্ঘ গবেষণা পণ্ডিতদের মনোনিবেশ করার পর, CO2 এর তড়িৎ অবস্থানের জন্য উচ্চ কার্যকারিতা সম্পন্ন গ্রাফাইট উপকরণের প্রস্তুতি একটি শক্ত ভিত্তি স্থাপন করেছে।

ইলেক্ট্রোলাইট পরিবর্তন করে এবং উচ্চতর CO2 ক্যাপচার দক্ষতা সহ CaCl2-ভিত্তিক গলিত লবণ সিস্টেম ব্যবহার করে, হু এবং অন্যান্যরা তড়িৎ বিশ্লেষণ তাপমাত্রা, ইলেক্ট্রোড গঠন এবং গলিত লবণ গঠনের মতো তড়িৎ বিশ্লেষণের অবস্থা অধ্যয়ন করে উচ্চতর গ্রাফিটাইজেশন ডিগ্রি সহ গ্রাফিন এবং কার্বন ন্যানোটিউব এবং অন্যান্য ন্যানোগ্রাফাইট কাঠামো সফলভাবে প্রস্তুত করেছেন।
কার্বনেট সিস্টেমের তুলনায়, CaCl2 এর সুবিধা হল সস্তা এবং সহজে পাওয়া, উচ্চ পরিবাহিতা, পানিতে সহজে দ্রবীভূত হওয়া এবং অক্সিজেন আয়নগুলির উচ্চ দ্রবণীয়তা, যা CO2 কে উচ্চ সংযোজিত মূল্যের গ্রাফাইট পণ্যে রূপান্তরের জন্য তাত্ত্বিক শর্ত প্রদান করে।

২.২ রূপান্তর প্রক্রিয়া
গলিত লবণ থেকে CO2 এর তড়িৎ অবস্থানের মাধ্যমে উচ্চ মূল্য সংযোজিত কার্বন পদার্থ তৈরির ক্ষেত্রে প্রধানত CO2 ক্যাপচার এবং পরোক্ষ হ্রাস অন্তর্ভুক্ত থাকে। গলিত লবণে মুক্ত O2- দ্বারা CO2 ক্যাপচার সম্পন্ন হয়, যেমনটি সমীকরণ (1) এ দেখানো হয়েছে:
CO2+O2-→CO3 2- (1)
বর্তমানে, তিনটি পরোক্ষ হ্রাস প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া প্রস্তাব করা হয়েছে: এক-পদক্ষেপ প্রতিক্রিয়া, দুই-পদক্ষেপ প্রতিক্রিয়া এবং ধাতু হ্রাস প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া।
এক-পদক্ষেপ বিক্রিয়া প্রক্রিয়াটি প্রথম ইনগ্রাম দ্বারা প্রস্তাবিত হয়েছিল, যেমনটি সমীকরণ (2) এ দেখানো হয়েছে:
CO3 2-+ 4E – →C+3O2- (2)
দ্বি-পদক্ষেপের প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়াটি বোরুকা এবং অন্যান্যরা প্রস্তাব করেছিলেন, যেমনটি সমীকরণ (3-4) এ দেখানো হয়েছে:
CO3 2-+ 2E – →CO2 2-+O2- (3)
CO2 2-+ 2E – →C+2O2- (4)
ডিনহার্ড্ট প্রমুখ ধাতব হ্রাস বিক্রিয়ার প্রক্রিয়াটি প্রস্তাব করেছিলেন। তারা বিশ্বাস করতেন যে ধাতব আয়নগুলি প্রথমে ক্যাথোডে ধাতুতে হ্রাস পায় এবং তারপরে ধাতুটি কার্বনেট আয়নে হ্রাস পায়, যেমনটি সমীকরণ (5~6) এ দেখানো হয়েছে:
এম- + ই – → এম (৫)
৪ মিটার + M2CO3 – > সেলসিয়াস + ৩ মিটার (৬)

বর্তমানে, বিদ্যমান সাহিত্যে এক-পদক্ষেপ প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া সাধারণত গৃহীত হয়।
ইয়িন এবং অন্যান্যরা নিকেলকে ক্যাথোড, টিন ডাই অক্সাইডকে অ্যানোড এবং সিলভার ওয়্যারকে রেফারেন্স ইলেক্ট্রোড হিসেবে ব্যবহার করে Li-Na-K কার্বনেট সিস্টেম অধ্যয়ন করেছেন এবং চিত্র 2-এ দেখানো সাইক্লিক ভোল্টামেট্রি পরীক্ষার চিত্র (100 mV/s স্ক্যানিং হার) পেয়েছেন এবং দেখেছেন যে নেতিবাচক স্ক্যানিংয়ে শুধুমাত্র একটি রিডাকশন পিক (-2.0V-তে) ছিল।
অতএব, এটি উপসংহারে পৌঁছানো যেতে পারে যে কার্বনেট হ্রাসের সময় কেবল একটি প্রতিক্রিয়া ঘটেছিল।

গাও এবং অন্যান্যরা একই কার্বনেট সিস্টেমে একই চক্রীয় ভোল্টামেট্রি অর্জন করেছিলেন।
Ge এবং অন্যান্যরা LiCl-Li2CO3 সিস্টেমে CO2 ক্যাপচার করার জন্য নিষ্ক্রিয় অ্যানোড এবং টাংস্টেন ক্যাথোড ব্যবহার করেছিলেন এবং অনুরূপ চিত্র পেয়েছিলেন, এবং নেতিবাচক স্ক্যানিংয়ে কার্বন জমার কেবলমাত্র হ্রাসের শিখর দেখা গিয়েছিল।
ক্ষারীয় ধাতু গলিত লবণ ব্যবস্থায়, ক্যাথোড দ্বারা কার্বন জমা হওয়ার সময় ক্ষারীয় ধাতু এবং CO উৎপন্ন হবে। তবে, যেহেতু কম তাপমাত্রায় কার্বন জমা বিক্রিয়ার তাপগতিগত অবস্থা কম থাকে, তাই পরীক্ষায় কেবল কার্বনেট থেকে কার্বনে হ্রাস সনাক্ত করা সম্ভব।

গ্রাফাইট পণ্য তৈরির জন্য গলিত লবণ দ্বারা 2.3 CO2 শোষণ
পরীক্ষামূলক অবস্থা নিয়ন্ত্রণ করে গলিত লবণ থেকে CO2 এর তড়িৎ অবস্থান নির্ধারণের মাধ্যমে গ্রাফিন এবং কার্বন ন্যানোটিউবের মতো উচ্চ-মূল্য সংযোজিত গ্রাফাইট ন্যানোম্যাটেরিয়াল প্রস্তুত করা যেতে পারে। হু এবং অন্যান্যরা CaCl2-NaCl-CaO গলিত লবণ ব্যবস্থায় ক্যাথোড হিসাবে স্টেইনলেস স্টিল ব্যবহার করেছিলেন এবং বিভিন্ন তাপমাত্রায় 2.6V ধ্রুবক ভোল্টেজের শর্তে 4 ঘন্টার জন্য তড়িৎ বিকিরণ করেছিলেন।
লোহার অনুঘটক এবং গ্রাফাইট স্তরের মধ্যে CO এর বিস্ফোরক প্রভাবের কারণে, ক্যাথোডের পৃষ্ঠে গ্রাফিন পাওয়া গেছে। গ্রাফিন তৈরির প্রক্রিয়া চিত্র 3 এ দেখানো হয়েছে।
ছবিটি
পরবর্তী গবেষণায় CaCl2-NaClCaO গলিত লবণ পদ্ধতির ভিত্তিতে Li2SO4 যোগ করা হয়েছিল, তড়িৎ বিশ্লেষণের তাপমাত্রা ছিল 625 ℃, তড়িৎ বিশ্লেষণের 4 ঘন্টা পরে, কার্বনের ক্যাথোডিক জমাতে একই সময়ে গ্রাফিন এবং কার্বন ন্যানোটিউব পাওয়া গিয়েছিল, গবেষণায় দেখা গেছে যে Li+ এবং SO4 2- গ্রাফিটাইজেশনের উপর ইতিবাচক প্রভাব ফেলতে পারে।
সালফারও সফলভাবে কার্বন বডিতে একত্রিত হয়েছে, এবং ইলেক্ট্রোলাইটিক অবস্থা নিয়ন্ত্রণ করে অতি-পাতলা গ্রাফাইট শীট এবং ফিলামেন্টাস কার্বন পাওয়া যেতে পারে।

গ্রাফিন গঠনের জন্য উচ্চ এবং নিম্ন তাপমাত্রার ইলেক্ট্রোলাইটিক তাপমাত্রার মতো উপাদান অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, যখন 800 ℃ এর বেশি তাপমাত্রায় কার্বনের পরিবর্তে CO উৎপন্ন করা সহজ হয়, 950 ℃ এর বেশি তাপমাত্রায় প্রায় কোনও কার্বন জমা হয় না, তাই তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ গ্রাফিন এবং কার্বন ন্যানোটিউব তৈরি করতে এবং ক্যাথোড স্থিতিশীল গ্রাফিন উৎপন্ন করতে কার্বন জমা বিক্রিয়া CO প্রতিক্রিয়া সমন্বয় পুনরুদ্ধার করার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
এই কাজগুলি CO2 দ্বারা ন্যানো-গ্রাফাইট পণ্য তৈরির জন্য একটি নতুন পদ্ধতি প্রদান করে, যা গ্রিনহাউস গ্যাসের দ্রবণ এবং গ্রাফিন তৈরির জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

৩. সারাংশ এবং দৃষ্টিভঙ্গি
নতুন শক্তি শিল্পের দ্রুত বিকাশের সাথে সাথে, প্রাকৃতিক গ্রাফাইট বর্তমান চাহিদা মেটাতে অক্ষম হয়েছে, এবং কৃত্রিম গ্রাফাইটের প্রাকৃতিক গ্রাফাইটের চেয়ে ভালো ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে, তাই সস্তা, দক্ষ এবং পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ গ্রাফিটাইজেশন একটি দীর্ঘমেয়াদী লক্ষ্য।
ক্যাথোডিক পোলারাইজেশন এবং ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল জমার পদ্ধতি ব্যবহার করে কঠিন এবং বায়বীয় কাঁচামালে গ্রাফাইটাইজেশন সফলভাবে উচ্চ সংযোজিত মূল্য সহ গ্রাফাইট উপকরণ থেকে বেরিয়ে এসেছে, গ্রাফাইটাইজেশনের ঐতিহ্যবাহী পদ্ধতির তুলনায়, ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পদ্ধতিটি উচ্চ দক্ষতা, কম শক্তি খরচ, সবুজ পরিবেশগত সুরক্ষা, একই সময়ে নির্বাচনী উপকরণ দ্বারা সীমিত ছোট জন্য, বিভিন্ন তড়িৎ বিশ্লেষণের শর্ত অনুসারে গ্রাফাইট কাঠামোর বিভিন্ন রূপবিদ্যায় প্রস্তুত করা যেতে পারে,
এটি সকল ধরণের নিরাকার কার্বন এবং গ্রিনহাউস গ্যাসকে মূল্যবান ন্যানো-কাঠামোগত গ্রাফাইট উপকরণে রূপান্তরিত করার একটি কার্যকর উপায় প্রদান করে এবং এর প্রয়োগের সম্ভাবনা ভালো।
বর্তমানে, এই প্রযুক্তিটি প্রাথমিক পর্যায়ে রয়েছে। তড়িৎ রাসায়নিক পদ্ধতিতে গ্রাফাইটাইজেশনের উপর খুব কম গবেষণা রয়েছে, এবং এখনও অনেক অজানা প্রক্রিয়া রয়েছে। অতএব, কাঁচামাল থেকে শুরু করে বিভিন্ন নিরাকার কার্বনের উপর একটি বিস্তৃত এবং পদ্ধতিগত গবেষণা পরিচালনা করা প্রয়োজন, এবং একই সাথে গ্রাফাইট রূপান্তরের তাপগতিবিদ্যা এবং গতিবিদ্যা আরও গভীর স্তরে অন্বেষণ করা প্রয়োজন।
গ্রাফাইট শিল্পের ভবিষ্যৎ উন্নয়নের জন্য এগুলোর সুদূরপ্রসারী তাৎপর্য রয়েছে।