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गैर-संवाहक बोरॉन के पतली परत वाले बोरॉन में विद्युत रासायनिक स्तरीकरण पर रिपोर्ट की गई।यह अनोखा प्रभाव बल्क बोरॉन को धातु की जाली में शामिल करके प्राप्त किया जाता है जो विद्युत चालन को प्रेरित करता है और इस व्यवहार्य रणनीति के साथ बोरॉन निर्माण के लिए जगह खोलता है।विभिन्न इलेक्ट्रोलाइट्स में किए गए प्रयोग ~3-6 एनएम की मोटाई के साथ विभिन्न चरणों के बोरीन फ्लेक्स प्राप्त करने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण प्रदान करते हैं।बोरॉन के इलेक्ट्रोकेमिकल उन्मूलन के तंत्र का भी खुलासा और चर्चा की गई है।इस प्रकार, प्रस्तावित विधि पतली परत वाले बर्स के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए एक नए उपकरण के रूप में काम कर सकती है और बर्स और उनके संभावित अनुप्रयोगों से संबंधित अनुसंधान के विकास में तेजी ला सकती है।
विद्युत चालकता या प्रमुख सक्रिय सतहों जैसे अद्वितीय गुणों के कारण हाल के वर्षों में द्वि-आयामी (2डी) सामग्रियों ने बहुत रुचि प्राप्त की है।ग्राफीन सामग्रियों के विकास ने अन्य 2डी सामग्रियों की ओर ध्यान आकर्षित किया है, इसलिए नई 2डी सामग्रियों पर बड़े पैमाने पर शोध किया जा रहा है।प्रसिद्ध ग्राफीन के अलावा, WS21, MoS22, MoSe3 और WSe4 जैसे संक्रमण धातु डाइक्लोजेनाइड्स (TMD) का भी हाल ही में गहन अध्ययन किया गया है।उपरोक्त सामग्रियों के बावजूद, हेक्सागोनल बोरॉन नाइट्राइड (एचबीएन), काला फास्फोरस और हाल ही में सफलतापूर्वक उत्पादित बोरोनिन।उनमें से, बोरान ने सबसे युवा द्वि-आयामी प्रणालियों में से एक के रूप में बहुत ध्यान आकर्षित किया।यह ग्राफीन की तरह परतदार है, लेकिन अनिसोट्रॉपी, बहुरूपता और क्रिस्टल संरचना के कारण दिलचस्प गुण प्रदर्शित करता है।बल्क बोरॉन बी12 आइकोसाहेड्रोन में बुनियादी बिल्डिंग ब्लॉक के रूप में दिखाई देता है, लेकिन बी12 में अलग-अलग जुड़ाव और बंधन विधियों के माध्यम से विभिन्न प्रकार के बोरॉन क्रिस्टल बनते हैं।परिणामस्वरूप, बोरॉन ब्लॉक आमतौर पर ग्राफीन या ग्रेफाइट की तरह स्तरित नहीं होते हैं, जो बोरॉन प्राप्त करने की प्रक्रिया को जटिल बनाता है।इसके अलावा, बोरोफीन के कई बहुरूपी रूप (उदाहरण के लिए, α, β, α1, pmmm) इसे और भी जटिल5 बनाते हैं।संश्लेषण के दौरान प्राप्त विभिन्न चरण हैरो के गुणों को सीधे प्रभावित करते हैं।इसलिए, सिंथेटिक तरीकों का विकास जो बड़े पार्श्व आयामों और गुच्छे की छोटी मोटाई के साथ चरण-विशिष्ट बोरोसीन प्राप्त करना संभव बनाता है, वर्तमान में गहन अध्ययन की आवश्यकता है।
2डी सामग्रियों को संश्लेषित करने की कई विधियां सोनोकेमिकल प्रक्रियाओं पर आधारित होती हैं, जिसमें थोक सामग्रियों को एक विलायक में रखा जाता है, आमतौर पर एक कार्बनिक विलायक, और कई घंटों तक ध्वनियुक्त किया जाता है।रंजन एट अल.6. ऊपर वर्णित विधि का उपयोग करके बल्क बोरॉन को बोरोफीन में सफलतापूर्वक एक्सफोलिएट किया गया।उन्होंने कार्बनिक सॉल्वैंट्स (मेथनॉल, इथेनॉल, आइसोप्रोपेनॉल, एसीटोन, डीएमएफ, डीएमएसओ) की एक श्रृंखला का अध्ययन किया और दिखाया कि बड़े और पतले बोरॉन फ्लेक्स प्राप्त करने के लिए सोनिकेशन एक्सफोलिएशन एक सरल विधि है।इसके अलावा, उन्होंने प्रदर्शित किया कि संशोधित ह्यूमर्स विधि का उपयोग बोरॉन को एक्सफोलिएट करने के लिए भी किया जा सकता है।तरल स्तरीकरण का प्रदर्शन दूसरों द्वारा किया गया है: लिन एट अल।7 ने निम्न-परत β12-बोरेन शीट को संश्लेषित करने के लिए एक स्रोत के रूप में क्रिस्टलीय बोरॉन का उपयोग किया और आगे बोरीन-आधारित लिथियम-सल्फर बैटरी और ली एट अल में उनका उपयोग किया।8 ने निम्न-परत बोरोनिन शीट का प्रदर्शन किया।.इसे सोनोकेमिकल संश्लेषण द्वारा प्राप्त किया जा सकता है और सुपरकैपेसिटर इलेक्ट्रोड के रूप में उपयोग किया जा सकता है।हालाँकि, परमाणु परत जमाव (एएलडी) भी बोरॉन के लिए नीचे से ऊपर संश्लेषण विधियों में से एक है।मैनिक्स एट अल.9 ने परमाणु रूप से शुद्ध चांदी के समर्थन पर बोरान परमाणुओं को जमा किया।यह दृष्टिकोण अल्ट्रा-शुद्ध बोरोनिन की शीट प्राप्त करना संभव बनाता है, हालांकि कठोर प्रक्रिया स्थितियों (अल्ट्रा-हाई वैक्यूम) के कारण बोरोनिन का प्रयोगशाला-स्तरीय उत्पादन गंभीर रूप से सीमित है।इसलिए, बोरोनिन के निर्माण के लिए नई कुशल रणनीतियों को विकसित करना, विकास/स्तरीकरण तंत्र की व्याख्या करना और फिर इसके गुणों, जैसे बहुरूपता, विद्युत और थर्मल स्थानांतरण का सटीक सैद्धांतिक विश्लेषण करना महत्वपूर्ण है।एच. लियू एट अल.10 ने Cu(111) सबस्ट्रेट्स पर बोरॉन वृद्धि के तंत्र पर चर्चा की और व्याख्या की।यह पता चला कि बोरॉन परमाणु त्रिकोणीय इकाइयों के आधार पर 2डी घने क्लस्टर बनाते हैं, और बढ़ते क्लस्टर आकार के साथ गठन ऊर्जा लगातार कम हो जाती है, जिससे पता चलता है कि तांबे के सब्सट्रेट पर 2डी बोरॉन क्लस्टर अनिश्चित काल तक बढ़ सकते हैं।डी. ली एट अल द्वारा द्वि-आयामी बोरॉन शीट का अधिक विस्तृत विश्लेषण प्रस्तुत किया गया है।11, जहां विभिन्न सबस्ट्रेट्स का वर्णन किया गया है और संभावित अनुप्रयोगों पर चर्चा की गई है।यह स्पष्ट रूप से संकेत दिया गया है कि सैद्धांतिक गणना और प्रयोगात्मक परिणामों के बीच कुछ विसंगतियां हैं।इसलिए, बोरान वृद्धि के गुणों और तंत्रों को पूरी तरह से समझने के लिए सैद्धांतिक गणना की आवश्यकता है।इस लक्ष्य को प्राप्त करने का एक तरीका बोरान को हटाने के लिए एक साधारण चिपकने वाला टेप का उपयोग करना है, लेकिन मूल गुणों की जांच करने और इसके व्यावहारिक अनुप्रयोग को संशोधित करने के लिए यह अभी भी बहुत छोटा है।12।
थोक सामग्रियों से 2डी सामग्रियों की इंजीनियरिंग छीलने का एक आशाजनक तरीका इलेक्ट्रोकेमिकल छीलना है।यहां एक इलेक्ट्रोड में थोक सामग्री होती है।सामान्य तौर पर, आमतौर पर इलेक्ट्रोकेमिकल तरीकों से एक्सफोलिएट किए जाने वाले यौगिक अत्यधिक प्रवाहकीय होते हैं।वे संपीड़ित छड़ियों या गोलियों के रूप में उपलब्ध हैं।इसकी उच्च विद्युत चालकता के कारण ग्रेफाइट को इस तरह से सफलतापूर्वक एक्सफोलिएट किया जा सकता है।अची और उनकी टीम14 ने थोक सामग्री के अपघटन को रोकने के लिए उपयोग की जाने वाली झिल्ली की उपस्थिति में ग्रेफाइट की छड़ों को दबाए गए ग्रेफाइट में परिवर्तित करके सफलतापूर्वक ग्रेफाइट को एक्सफोलिएट किया है।अन्य भारी लैमिनेट्स को इसी तरह से सफलतापूर्वक एक्सफोलिएट किया जाता है, उदाहरण के लिए, Janus15 इलेक्ट्रोकेमिकल डेलैमिनेशन का उपयोग करके।इसी तरह, स्तरित काले फास्फोरस को इलेक्ट्रोकेमिकल रूप से स्तरीकृत किया जाता है, जिसमें लागू वोल्टेज के कारण अम्लीय इलेक्ट्रोलाइट आयन परतों के बीच की जगह में फैल जाते हैं।दुर्भाग्य से, थोक सामग्री की कम विद्युत चालकता के कारण बोरान को बोरोफीन में स्तरीकृत करने के लिए समान दृष्टिकोण को आसानी से लागू नहीं किया जा सकता है।लेकिन क्या होता है यदि ढीले बोरान पाउडर को इलेक्ट्रोड के रूप में उपयोग करने के लिए धातु जाल (निकल-निकल या तांबा-तांबा) में शामिल किया जाता है?क्या बोरॉन की चालकता को प्रेरित करना संभव है, जिसे विद्युत कंडक्टरों की एक स्तरित प्रणाली के रूप में विद्युत रासायनिक रूप से विभाजित किया जा सकता है?विकसित निम्न-परत बोरोनिन का चरण क्या है?
इस अध्ययन में, हम इन सवालों के जवाब देते हैं और प्रदर्शित करते हैं कि यह सरल रणनीति पतली बर्स बनाने के लिए एक नया सामान्य दृष्टिकोण प्रदान करती है, जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है।
लिथियम क्लोराइड (LiCl, 99.0%, CAS: 7447-41-8) और बोरॉन पाउडर (B, CAS: 7440-42-8) सिग्मा एल्ड्रिच (यूएसए) से खरीदे गए थे।सोडियम सल्फेट (Na2SO4, ≥ 99.0%, CAS: 7757-82-6) की आपूर्ति चेमपुर (पोलैंड) से की जाती है।कार्पिनेक्स (पोलैंड) से डाइमिथाइल सल्फ़ोक्साइड (डीएमएसओ, सीएएस: 67-68-5) का उपयोग किया गया था।
परमाणु बल माइक्रोस्कोपी (एएफएम मल्टीमोड 8 (ब्रूकर)) स्तरित सामग्री की मोटाई और जाली के आकार के बारे में जानकारी प्रदान करता है।उच्च रिज़ॉल्यूशन ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (HR-TEM) 200 kV के त्वरित वोल्टेज पर FEI Tecnai F20 माइक्रोस्कोप का उपयोग करके किया गया था।इलेक्ट्रोकेमिकल एक्सफोलिएशन के दौरान समाधान में धातु आयनों के प्रवास को निर्धारित करने के लिए हिताची ज़ीमैन ध्रुवीकृत परमाणु अवशोषण स्पेक्ट्रोफोटोमीटर और एक लौ नेब्युलाइज़र का उपयोग करके परमाणु अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी (एएएस) विश्लेषण किया गया था।बल्क बोरॉन की सतह क्षमता निर्धारित करने के लिए बल्क बोरान की जेटा क्षमता को मापा गया और ज़ेटा साइज़र (जेडएस नैनो ज़ेन 3600, मालवर्न) पर चलाया गया।नमूनों की सतह की रासायनिक संरचना और सापेक्ष परमाणु प्रतिशत का अध्ययन एक्स-रे फोटोइलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी (एक्सपीएस) द्वारा किया गया था।माप PREVAC प्रणाली (पोलैंड) में Mg Ka विकिरण (hν = 1253.6 eV) का उपयोग करके किए गए थे, जो एक निरंतर संचारित ऊर्जा (Ep = 50 eV) पर काम करने वाले साइंटा SES 2002 इलेक्ट्रॉन ऊर्जा विश्लेषक (स्वीडन) से सुसज्जित था।विश्लेषण कक्ष को 5×10-9 एमबार से नीचे के दबाव में खाली कर दिया जाता है।
आमतौर पर, 0.1 ग्राम मुक्त-प्रवाह वाले बोरॉन पाउडर को पहले हाइड्रोलिक प्रेस का उपयोग करके धातु जाल डिस्क (निकल या तांबे) में दबाया जाता है।डिस्क का व्यास 15 मिमी है।तैयार डिस्क का उपयोग इलेक्ट्रोड के रूप में किया जाता है।दो प्रकार के इलेक्ट्रोलाइट्स का उपयोग किया गया: (i) DMSO में 1 M LiCl और (ii) विआयनीकृत पानी में 1 M Na2SO4।एक प्लैटिनम तार का उपयोग सहायक इलेक्ट्रोड के रूप में किया गया था।वर्कस्टेशन का योजनाबद्ध आरेख चित्र 1 में दिखाया गया है। इलेक्ट्रोकेमिकल स्ट्रिपिंग में, कैथोड और एनोड के बीच एक दिया गया करंट (1 ए, 0.5 ए, या 0.1 ए) लगाया जाता है।प्रत्येक प्रयोग की अवधि 1 घंटा है।उसके बाद, सतह पर तैरनेवाला एकत्र किया गया, 5000 आरपीएम पर सेंट्रीफ्यूज किया गया और विआयनीकृत पानी से कई बार (3-5 बार) धोया गया।
विभिन्न पैरामीटर, जैसे समय और इलेक्ट्रोड के बीच की दूरी, इलेक्ट्रोकेमिकल पृथक्करण के अंतिम उत्पाद की आकृति विज्ञान को प्रभावित करते हैं।यहां हम इलेक्ट्रोलाइट के प्रभाव, लागू करंट (1 ए, 0.5 ए और 0.1 ए; वोल्टेज 30 वी) और धातु ग्रिड के प्रकार (प्रभाव आकार के आधार पर नी) की जांच करते हैं।दो अलग-अलग इलेक्ट्रोलाइट्स का परीक्षण किया गया: (i) डाइमिथाइल सल्फोऑक्साइड (डीएमएसओ) में 1 एम लिथियम क्लोराइड (LiCl) और (ii) विआयनीकृत (डीआई) पानी में 1 एम सोडियम सल्फेट (Na2SO4)।पहले में, लिथियम धनायन (Li+) बोरॉन में अंतर्संबंधित हो जाएगा, जो इस प्रक्रिया में एक नकारात्मक चार्ज से जुड़ा है।बाद के मामले में, सल्फेट आयन (SO42-) एक सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए बोरॉन में मिल जाएगा।
प्रारंभ में, उपरोक्त इलेक्ट्रोलाइट्स की क्रिया को 1 ए के करंट पर दिखाया गया था। इस प्रक्रिया में क्रमशः दो प्रकार के धातु ग्रिड (Ni और Cu) के साथ 1 घंटा लगा।चित्र 2 परिणामी सामग्री की एक परमाणु बल माइक्रोस्कोपी (एएफएम) छवि दिखाता है, और संबंधित ऊंचाई प्रोफ़ाइल चित्र एस1 में दिखाया गया है।इसके अलावा, प्रत्येक प्रयोग में बने गुच्छे की ऊंचाई और आयाम तालिका 1 में दिखाए गए हैं। जाहिर है, जब Na2SO4 को इलेक्ट्रोलाइट के रूप में उपयोग किया जाता है, तो तांबे के ग्रिड का उपयोग करते समय गुच्छे की मोटाई बहुत कम होती है।निकल वाहक की उपस्थिति में छीले गए गुच्छे की तुलना में, मोटाई लगभग 5 गुना कम हो जाती है।दिलचस्प बात यह है कि तराजू का आकार वितरण समान था।हालाँकि, LiCl/DMSO दोनों धातु जालों का उपयोग करके एक्सफ़ोलिएशन प्रक्रिया में प्रभावी था, जिसके परिणामस्वरूप बोरोसीन की 5-15 परतें थीं, जो अन्य एक्सफ़ोलीएटिंग तरल पदार्थों के समान थीं, जिसके परिणामस्वरूप बोरोसीन 7,8 की कई परतें थीं।इसलिए, आगे के अध्ययन से इस इलेक्ट्रोलाइट में स्तरीकृत नमूनों की विस्तृत संरचना का पता चलेगा।
A Cu_Li+_1 A, B Cu_SO42−_1 A, C Ni_Li+_1 A, और D Ni_SO42−_1 A में विद्युत रासायनिक प्रदूषण के बाद बोरोसीन शीट की एएफएम छवियां।
ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (टीईएम) का उपयोग करके विश्लेषण किया गया।जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है, बोरॉन की थोक संरचना क्रिस्टलीय है, जैसा कि बोरॉन और स्तरित बोरॉन दोनों की टीईएम छवियों के साथ-साथ संबंधित फास्ट फूरियर ट्रांसफॉर्म (एफएफटी) और बाद में चयनित क्षेत्र इलेक्ट्रॉन विवर्तन (एसएईडी) पैटर्न से प्रमाणित है।प्रदूषण प्रक्रिया के बाद नमूनों के बीच मुख्य अंतर टीईएम छवियों में आसानी से देखा जाता है, जहां डी-स्पेसिंग तेज होती है और दूरियां बहुत कम होती हैं (0.35–0.9 एनएम; तालिका एस 2)।जबकि तांबे की जाली पर बनाए गए नमूने बोरोन8 की β-रॉम्बोहेड्रल संरचना से मेल खाते हैं, निकल का उपयोग करके बनाए गए नमूनेजालजाली मापदंडों की सैद्धांतिक भविष्यवाणियों से मेल खाता है: β12 और χ317।इससे साबित हुआ कि बोरोसीन की संरचना क्रिस्टलीय थी, लेकिन एक्सफोलिएशन पर मोटाई और क्रिस्टल संरचना बदल गई।हालाँकि, यह परिणामी बोरीन की क्रिस्टलीयता पर प्रयुक्त ग्रिड (Cu या Ni) की निर्भरता को स्पष्ट रूप से दर्शाता है।Cu या Ni के लिए, यह क्रमशः एकल-क्रिस्टल या पॉलीक्रिस्टलाइन हो सकता है।अन्य एक्सफोलिएशन तकनीकों18,19 में भी क्रिस्टल संशोधन पाए गए हैं।हमारे मामले में, चरण डी और अंतिम संरचना दृढ़ता से प्रयुक्त ग्रिड के प्रकार (नी, सीयू) पर निर्भर करती है।एसएईडी पैटर्न में महत्वपूर्ण भिन्नताएं पाई जा सकती हैं, जिससे पता चलता है कि हमारी पद्धति अधिक समान क्रिस्टल संरचनाओं के निर्माण की ओर ले जाती है।इसके अलावा, एलिमेंटल मैपिंग (ईडीएक्स) और एसटीईएम इमेजिंग ने साबित कर दिया कि निर्मित 2डी सामग्री में तत्व बोरान (छवि एस 5) शामिल है।हालाँकि, संरचना की गहरी समझ के लिए, कृत्रिम बोरोफेन के गुणों के आगे के अध्ययन की आवश्यकता है।विशेष रूप से, बोरीन किनारों का विश्लेषण जारी रखा जाना चाहिए, क्योंकि वे सामग्री की स्थिरता और इसके उत्प्रेरक प्रदर्शन20,21,22 में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
बल्क बोरॉन ए, बी Cu_Li+_1 A और C Ni_Li+_1 A और संबंधित SAED पैटर्न (A', B', C') की TEM छवियां;टीईएम छवि में फास्ट फूरियर ट्रांसफॉर्म (एफएफटी) सम्मिलन।
बोरीन नमूनों के ऑक्सीकरण की डिग्री निर्धारित करने के लिए एक्स-रे फोटोइलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी (एक्सपीएस) किया गया था।बोरोफीन नमूनों को गर्म करने के दौरान, बोरॉन-बोरॉन अनुपात 6.97% से बढ़कर 28.13% (तालिका S3) हो गया।इस बीच, बोरॉन सबऑक्साइड (बीओ) बांड में कमी मुख्य रूप से सतह ऑक्साइड के पृथक्करण और बोरॉन सबऑक्साइड के बी2ओ3 में रूपांतरण के कारण होती है, जैसा कि नमूनों में बी2ओ3 की बढ़ी हुई मात्रा से संकेत मिलता है।अंजीर पर.S8 गर्म करने पर बोरॉन और ऑक्साइड तत्वों के बंधन अनुपात में परिवर्तन दिखाता है।समग्र स्पेक्ट्रम चित्र में दिखाया गया है।एस7.परीक्षणों से पता चला कि बोरोनीन सतह पर गर्म करने से पहले 1:1 के बोरॉन:ऑक्साइड अनुपात और गर्म करने के बाद 1.5:1 पर ऑक्सीकृत हो जाता है।एक्सपीएस के अधिक विस्तृत विवरण के लिए, अनुपूरक सूचना देखें।
इलेक्ट्रोकेमिकल पृथक्करण के दौरान इलेक्ट्रोड के बीच लगाए गए करंट के प्रभाव का परीक्षण करने के लिए बाद के प्रयोग किए गए।परीक्षण क्रमशः LiCl/DMSO में 0.5 A और 0.1 A की धाराओं पर किए गए।एएफएम अध्ययन के परिणाम चित्र 4 में दिखाए गए हैं, और संबंधित ऊंचाई प्रोफाइल चित्र में दिखाए गए हैं।S2 और S3.यह ध्यान में रखते हुए कि 0.5 ए पर प्रयोगों में बोरोफीन मोनोलेयर की मोटाई लगभग 0.4 एनएम,12,23 है और तांबे के ग्रिड की उपस्थिति है, सबसे पतले टुकड़े लगभग 0.6-2.5 μm के पार्श्व आयामों के साथ 5-11 बोरोफीन परतों के अनुरूप हैं।इसके अलावा, प्रयोगों मेंनिकलअत्यंत छोटी मोटाई के वितरण (4.82-5.27 एनएम) वाले ग्रिड, फ्लेक्स प्राप्त किए गए।दिलचस्प बात यह है कि सोनोकेमिकल तरीकों से प्राप्त बोरॉन फ्लेक्स में 1.32-2.32 एनएम7 या 1.8-4.7 एनएम8 की रेंज में समान फ्लेक आकार होते हैं।इसके अलावा, अची एट अल द्वारा प्रस्तावित ग्राफीन का इलेक्ट्रोकेमिकल एक्सफोलिएशन।14 के परिणामस्वरूप बड़े गुच्छे (>30 µm) प्राप्त हुए, जो आरंभिक सामग्री के आकार से संबंधित हो सकते हैं।हालाँकि, ग्राफीन के टुकड़े 2-7 एनएम मोटे होते हैं।लागू धारा को 1 ए से 0.1 ए तक कम करके अधिक समान आकार और ऊंचाई के टुकड़े प्राप्त किए जा सकते हैं। इस प्रकार, 2डी सामग्रियों के इस प्रमुख बनावट पैरामीटर को नियंत्रित करना एक सरल रणनीति है।यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि 0.1 ए की धारा के साथ निकल ग्रिड पर किए गए प्रयोग सफल नहीं रहे।इसका कारण तांबे की तुलना में निकल की कम विद्युत चालकता और बोरोफिन24 बनाने के लिए आवश्यक अपर्याप्त ऊर्जा है।Cu_Li+_0.5 A, Cu_Li+_0.1 A, Cu_SO42-_1 A, Ni_Li-_0.5 A और Ni_SO42-_1 A का TEM विश्लेषण क्रमशः चित्र S3 और चित्र S4 में दिखाया गया है।
एएफएम इमेजिंग के बाद इलेक्ट्रोकेमिकल एब्लेशन।(ए) Cu_Li+_1A, (B) Cu_Li+_0.5A, (C) Cu_Li+_0.1A, (D) Ni_Li+_1A, (E) Ni_Li+_0.5A।
यहां हम बल्क ड्रिल को पतली परत वाली ड्रिल में स्तरीकृत करने के लिए एक संभावित तंत्र का भी प्रस्ताव करते हैं (चित्र 5)।प्रारंभ में, इलेक्ट्रोड में चालन प्रेरित करने के लिए बल्क बर को Cu/Ni ग्रिड में दबाया गया था, जिसने सहायक इलेक्ट्रोड (Pt तार) और कार्यशील इलेक्ट्रोड के बीच सफलतापूर्वक वोल्टेज लागू किया।यह आयनों को इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से स्थानांतरित करने और उपयोग किए गए इलेक्ट्रोलाइट के आधार पर कैथोड/एनोड सामग्री में एम्बेडेड होने की अनुमति देता है।एएएस विश्लेषण से पता चला कि इस प्रक्रिया के दौरान धातु की जाली से कोई आयन नहीं निकला (पूरक सूचना देखें)।पता चला कि केवल इलेक्ट्रोलाइट से आयन ही बोरान संरचना में प्रवेश कर सकते हैं।इस प्रक्रिया में उपयोग किए जाने वाले थोक वाणिज्यिक बोरॉन को अक्सर "अनाकार बोरान" के रूप में जाना जाता है क्योंकि यह प्राथमिक सेल इकाइयों, इकोसाहेड्रल बी 12 के यादृच्छिक वितरण के कारण होता है, जिसे एक क्रमबद्ध β-रॉम्बोहेड्रल संरचना बनाने के लिए 1000 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है (चित्र एस 6)। 25 .आंकड़ों के अनुसार, पहले चरण में लिथियम धनायनों को आसानी से बोरॉन संरचना में पेश किया जाता है और बी 12 बैटरी के टुकड़ों को फाड़ दिया जाता है, अंततः एक उच्च क्रम वाली संरचना के साथ दो-आयामी बोरोनीन संरचना का निर्माण होता है, जैसे कि β-rhombohedra, β12 या χ3 , लागू धारा और पर निर्भर करता हैजालसामग्री।बल्क बोरॉन के प्रति ली+ की आत्मीयता और प्रदूषण प्रक्रिया में इसकी प्रमुख भूमिका को प्रकट करने के लिए, इसकी जेट क्षमता (जेडपी) को -38 ± 3.5 एमवी (पूरक सूचना देखें) मापा गया था।बल्क बोरॉन के लिए नकारात्मक ZP मान इंगित करता है कि सकारात्मक लिथियम धनायनों का अंतर्संबंध इस अध्ययन में उपयोग किए गए अन्य आयनों (जैसे SO42-) की तुलना में अधिक कुशल है।यह बोरॉन संरचना में Li+ के अधिक कुशल प्रवेश की भी व्याख्या करता है, जिसके परिणामस्वरूप अधिक कुशल विद्युत रासायनिक निष्कासन होता है।
इस प्रकार, हमने Li+/DMSO और SO42-/H2O समाधानों में Cu/Ni ग्रिड का उपयोग करके बोरॉन के विद्युत रासायनिक स्तरीकरण द्वारा निम्न-परत बोरॉन प्राप्त करने के लिए एक नई विधि विकसित की है।यह वर्तमान लागू और उपयोग किए गए ग्रिड के आधार पर विभिन्न चरणों में आउटपुट देता प्रतीत होता है।एक्सफ़ोलिएशन प्रक्रिया का तंत्र भी प्रस्तावित और चर्चा किया गया है।यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि बोरान वाहक के रूप में एक उपयुक्त धातु जाल का चयन करके और लागू वर्तमान को अनुकूलित करके गुणवत्ता-नियंत्रित निम्न-परत बोरोनीन का आसानी से उत्पादन किया जा सकता है, जिसका उपयोग बुनियादी अनुसंधान या व्यावहारिक अनुप्रयोगों में किया जा सकता है।इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि बोरॉन के विद्युत रासायनिक स्तरीकरण का यह पहला सफल प्रयास है।ऐसा माना जाता है कि इस पथ का उपयोग आमतौर पर गैर-प्रवाहकीय सामग्रियों को दो-आयामी रूपों में निकालने के लिए किया जा सकता है।हालाँकि, संश्लेषित निम्न-परत बर्स की संरचना और गुणों की बेहतर समझ की आवश्यकता है, साथ ही अतिरिक्त शोध की भी।
वर्तमान अध्ययन के दौरान बनाए गए और/या विश्लेषण किए गए डेटासेट RepOD रिपॉजिटरी, https://doi.org/10.18150/X5LWAN से उपलब्ध हैं।
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निकल तार जाल एक प्रकार का औद्योगिक तार हैकपड़ानिकल तार से बना है.इसकी विशेषता इसकी स्थायित्व, विद्युत चालकता और संक्षारण और जंग के प्रतिरोध है।अपने अद्वितीय गुणों के कारण, निकल तार जाल का उपयोग आमतौर पर एयरोस्पेस, रसायन और खाद्य प्रसंस्करण जैसे उद्योगों में निस्पंदन, छानने और पृथक्करण जैसे अनुप्रयोगों में किया जाता है।यह विभिन्न आवश्यकताओं के अनुरूप जाल आकार और तार व्यास की एक श्रृंखला में उपलब्ध है।