Лучшее решение — переход на устойчивое развитие, но что насчет отходов, образующихся в отрасли возобновляемой энергетики, особенно солнечных панелей? Чтобы уменьшить нагрузку на окружающую среду от этих отходов, исследователи используют разные методы. Недавно они попытались использовать зеленый графен для преобразования отходов фотоэлектрических установок в серебро.
Исследователи из Университета Джеймса Кука разработали процесс синтеза графена из масла кожуры мандарина . Затем этот материал был использован для извлечения серебра из отходов фотоэлектрических систем. Для демонстрации качества извлеченного серебра и синтезированного графена был создан датчик дофамина.
Согласно опубликованному отчету, синтезированный графен имел высокое качество и продемонстрировал хорошую способность к селективному извлечению серебра . После тестирования в устройстве для определения дофамина методом твердофазной экстракции с добавлением серебра, он превзошел по характеристикам датчики, изготовленные без использования композита серебра и графена.
Подробности эксперимента с использованием зеленого графена для преобразования отходов фотоэлектрических установок в серебро
Шаг #1
Первым шагом стало начало синтеза графена с использованием микроволновой плазмы в атмосферных условиях. С помощью анализа спектра Рамана исследователи обнаружили характерный пик 2D при мощности микроволнового излучения от 200 Вт до 1000 Вт.
Шаг #2
Затем команда извлекла серебро из органических фотоэлектрических устройств, выщелачив его в растворе азотной кислоты. После выщелачивания охлажденный раствор использовался в качестве сырья для создания покрытого графеном SPE. Через 10 минут электроосаждения наблюдалось небольшое снижение концентрации Ag до примерно 1.69 ppm.
Это указывает на то, что часть ионов серебра восстановилась и осаждалась на поверхности электрода. Затем, через 20 минут, концентрация ионов Ag снизилась до 1.62 ppm, что свидетельствует о непрерывном восстановлении.
Краткая информация : PV-покрытие содержит оксид цинка (ZnO), серебро (Ag), оксид молибдена (MoO3) и оксид олова (ITO).
Шаг #3
Далее был изготовлен детектор на основе графенового серебряного электрода (SPE/Ag) для иллюстрации количества материала в реальных условиях применения. Затем его сравнили с обычными детекторами на основе SPE/графена. Результаты показали, что новые разработанные детекторы демонстрируют значительное улучшение пикового тока по сравнению с двумя другими образцами.
Вы слышали, что в британских домохозяйствах хранится 880 миллионов неиспользуемых электроприборов на сумму 1 миллиард фунтов стерлингов?
Применение графеново-серебряного концентрата
Исследователи предположили, что другие области применения полученного материала:
- Антикоррозийные покрытия
- Проводящие чернила для гибких устройств в электронной промышленности
- Антимикробные покрытия для биомедицинской промышленности
- Датчики для обнаружения биомолекул, загрязняющих веществ и газов.
Исследование, демонстрирующее, как «зеленый» графен преобразует отходы фотоэлектрических элементов в серебро, получило положительный отклик. Теперь следующий шаг команды — оптимизация процесса «зеленого» синтеза для повышения масштабируемости и экономической целесообразности. Таким образом, они будут стремиться к созданию процесса, который можно будет интегрировать в существующую инфраструктуру переработки фотоэлектрических элементов и электронных отходов.
Источник : Зеленый синтез графена для целенаправленного извлечения серебра из фотоэлектрических отходов.
