إظهار البساطة ومراقبة درجة الحرارة في الموقع للتخليق الميكانيكي الكيميائي للكالكوجينيدات المعدنية المناسبة للكهروحرارية

يتمثل نطاق بحثنا في تطوير جهاز قابل للتحويل قادر على مراقبة درجة الحرارة داخل جرة الطحن بطريقة عالية التردد وفي نفس الوقت إظهار بساطة التخليق الكيميائي الميكانيكي على مثالين من الكالكوجينيدات المعدنية المناسبة للتطبيقات الكهروحرارية. حاليا ، عادة ما يتم تصنيع الكالكوجينيدات المعدنية باستخدام منهجيات متعددة الخطوات وضارة بيئيا ، وغالبا ما تستخدم مذيبات السلائف السامة والتدفئة الخارجية. تقدم الكيمياء الميكانيكية بديلا سليما بيئيا وخاليا من المذيبات عن طريق طحن السلائف الأولية لفترة قصيرة ، مما يحسن بشكل كبير مقاييس الكيمياء الخضراء.

يعد الكشف الدقيق عن وقت اشتعال MSR أمرا صعبا ، نظرا لأن الحلول المتاحة تجاريا لا تجمع البيانات في كثير من الأحيان بما فيه الكفاية وتكون مكلفة. يتغلب أجهزتنا على هذا من خلال جمع البيانات كل 80 مللي ثانية. كما أنه يتتبع درجة حرارة البرطمان أثناء الطحن ، ويقيم بشكل مستقل وقت ودرجة حرارة العملية.

يمكن تحضير هذه الكالكوجينيدات المعدنية ضمن نطاق ثان عن طريق طحن السلائف الأولية. جهاز مراقبة درجة الحرارة المطور Monovert قابل للنقل إلى برطمانات مطحنة الكرة الكوكبية الرخيصة وأكثر تواترا من البدائل المتاحة تجاريا. تؤكد النتائج التي توصلنا إليها على الطابع السليم بيئيا والمستدام للبحوث الكيميائية الميكانيكية وتظهر مزاياها الفريدة في مجال الكيمياء غير العضوية.

قد يكون جهاز مراقبة درجة الحرارة المطور مثيرا للاهتمام لمجتمع واسع من الباحثين الذين يعملون مع مصانع الكواكب الذين يحتاجون إلى معلومات متكررة حول درجة الحرارة أثناء الطحن. للبدء ، قم بوزن 6.0055 جراما من القصدير و 3.9945 جراما من السيلينيوم لإنشاء نسبة متكافئة من واحد إلى واحد بكتلة إجمالية تبلغ 10 جرام. قبل الطحن ، اخلطي القصدير ومساحيق السيلينيوم جيدا باستخدام ملعقة لضمان التجانس.

الآن ضع لوحة المستشعر أعلى غطاء البرطمان. أدخل ترانزستور المستشعر في الفتحة الصغيرة التي تمر عبر الغطاء. ثم قم بتشغيل جهاز الاستشعار وقم بتوصيله ببرنامج الكمبيوتر المحمول عبر البلوتوث.

باستخدام الملقط ، أدخل كرات كربيد التنجستن في جرة الطحن كما هو محدد في الجدول المحدد. انقل العينة المحضرة إلى جرة طحن كربيد التنجستن لتصنيع سيلينيد القصدير. ثم أغلق جرة الطحن مع إعداد الغطاء بالمستشعر.

لتحميل البرطمان في المطحنة ، ضع البرطمان وثقل الموازنة في مطحنة الكرة الكوكبية ذات الخط المتميز Pulverisette 7 ، واضبط معلمات الطحن على الشاشة. في البرنامج النشط، اكتب اسم العينة، ثم اضغط على زر البدء على شاشة الطحن. بعد سماع بدء الطحن ، انقر فوق ابدأ في البرنامج النشط للمستشعر لبدء تسجيل درجة الحرارة أثناء الطحن.

عندما يحدث تفاعل الانتشار الذاتي المستحث ميكانيكيا ، والذي يشار إليه بزيادة مفاجئة في درجة الحرارة ، أوقف الطحن وقياس درجة الحرارة على الفور. أظهرت عينات سيلينيد القصدير زيادات في درجة الحرارة بحوالي 3.8 و 1.5 و 8.0 درجة مئوية بعد 87 و 89 و 97 ثانية من الطحن على التوالي.