Nature.com পরিদর্শন করার জন্য আপনাকে ধন্যবাদ.আপনি সীমিত CSS সমর্থন সহ একটি ব্রাউজার সংস্করণ ব্যবহার করছেন।সেরা অভিজ্ঞতার জন্য, আমরা আপনাকে একটি আপডেট করা ব্রাউজার ব্যবহার করার পরামর্শ দিই (অথবা ইন্টারনেট এক্সপ্লোরারে সামঞ্জস্য মোড অক্ষম করুন)।উপরন্তু, চলমান সমর্থন নিশ্চিত করার জন্য, আমরা স্টাইল এবং জাভাস্ক্রিপ্ট ছাড়া সাইট দেখাই।
স্লাইডার প্রতি স্লাইডে তিনটি নিবন্ধ দেখাচ্ছে৷স্লাইডগুলির মধ্য দিয়ে যেতে পিছনে এবং পরবর্তী বোতামগুলি ব্যবহার করুন, অথবা প্রতিটি স্লাইডের মধ্য দিয়ে যাওয়ার জন্য শেষে স্লাইড কন্ট্রোলার বোতামগুলি ব্যবহার করুন৷
পাতলা-স্তর বোরনে অ-পরিবাহী বোরনের বৈদ্যুতিক রাসায়নিক স্তরবিন্যাস সম্পর্কে রিপোর্ট করা হয়েছে।এই অনন্য প্রভাবটি একটি ধাতব জালের মধ্যে বাল্ক বোরনকে অন্তর্ভুক্ত করার মাধ্যমে অর্জন করা হয় যা বৈদ্যুতিক পরিবাহকে প্ররোচিত করে এবং এই কার্যকর কৌশলের সাথে বোরন তৈরির জন্য জায়গা খুলে দেয়।বিভিন্ন ইলেক্ট্রোলাইটে সম্পাদিত পরীক্ষাগুলি ~3-6 এনএম পুরুত্ব সহ বিভিন্ন পর্যায়ের বোরিন ফ্লেক্স পাওয়ার জন্য একটি শক্তিশালী হাতিয়ার সরবরাহ করে।বোরনের বৈদ্যুতিক রাসায়নিক নির্মূল করার প্রক্রিয়াটিও প্রকাশিত এবং আলোচনা করা হয়েছে।এইভাবে, প্রস্তাবিত পদ্ধতিটি পাতলা-স্তর বারগুলির বড় আকারের উত্পাদনের জন্য একটি নতুন হাতিয়ার হিসাবে কাজ করতে পারে এবং burs এবং তাদের সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশন সম্পর্কিত গবেষণার বিকাশকে ত্বরান্বিত করতে পারে।
দ্বি-মাত্রিক (2D) উপকরণগুলি সাম্প্রতিক বছরগুলিতে তাদের অনন্য বৈশিষ্ট্য যেমন বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা বা বিশিষ্ট সক্রিয় পৃষ্ঠতলগুলির কারণে প্রচুর আগ্রহ পেয়েছে।গ্রাফিন উপকরণের বিকাশ অন্যান্য 2D উপকরণের প্রতি মনোযোগ আকর্ষণ করেছে, তাই নতুন 2D উপকরণগুলি ব্যাপকভাবে গবেষণা করা হচ্ছে।সুপরিচিত গ্রাফিন ছাড়াও, ট্রানজিশন মেটাল ডিকালকোজেনাইডস (TMD) যেমন WS21, MoS22, MoSe3, এবং WSe4ও সম্প্রতি নিবিড়ভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে।উপরে উল্লিখিত উপাদান থাকা সত্ত্বেও, হেক্সাগোনাল বোরন নাইট্রাইড (এইচবিএন), কালো ফসফরাস এবং সম্প্রতি সফলভাবে উত্পাদিত বোরোনিন।তাদের মধ্যে, বোরন সবচেয়ে কম বয়সী দ্বি-মাত্রিক সিস্টেমগুলির মধ্যে একটি হিসাবে অনেক মনোযোগ আকর্ষণ করেছিল।এটি গ্রাফিনের মতো স্তরযুক্ত কিন্তু এর অ্যানিসোট্রপি, পলিমরফিজম এবং স্ফটিক কাঠামোর কারণে আকর্ষণীয় বৈশিষ্ট্যগুলি প্রদর্শন করে।B12 আইকোসাহেড্রনে বাল্ক বোরন মৌলিক বিল্ডিং ব্লক হিসাবে আবির্ভূত হয়, তবে B12-এ বিভিন্ন যোগদান এবং বন্ধন পদ্ধতির মাধ্যমে বিভিন্ন ধরণের বোরন স্ফটিক গঠিত হয়।ফলস্বরূপ, বোরন ব্লকগুলি সাধারণত গ্রাফিন বা গ্রাফাইটের মতো স্তরযুক্ত হয় না, যা বোরন প্রাপ্তির প্রক্রিয়াকে জটিল করে তোলে।এছাড়াও, বোরোফিনের অনেক পলিমরফিক ফর্ম (যেমন, α, β, α1, pmmm) এটিকে আরও জটিল করে তোলে5।সংশ্লেষণের সময় অর্জিত বিভিন্ন পর্যায় সরাসরি হ্যারোর বৈশিষ্ট্যকে প্রভাবিত করে।অতএব, সিন্থেটিক পদ্ধতির বিকাশ যা বৃহৎ পার্শ্বীয় মাত্রা এবং ফ্লেক্সের ছোট বেধ সহ ফেজ-নির্দিষ্ট বোরোসিনগুলি প্রাপ্ত করা সম্ভব করে তার জন্য বর্তমানে গভীর অধ্যয়নের প্রয়োজন।
2D পদার্থের সংশ্লেষণের জন্য অনেকগুলি পদ্ধতি সোনোকেমিক্যাল প্রক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয় যেখানে বাল্ক উপকরণগুলি একটি দ্রাবক, সাধারণত একটি জৈব দ্রাবক, এবং কয়েক ঘন্টার জন্য সোনিকেট করা হয়।রঞ্জন প্রমুখ।6 উপরে বর্ণিত পদ্ধতি ব্যবহার করে সফলভাবে বাল্ক বোরনকে বোরোফিনে এক্সফোলিয়েট করা হয়েছে।তারা জৈব দ্রাবক (মিথানল, ইথানল, আইসোপ্রোপ্যানল, অ্যাসিটোন, DMF, DMSO) একটি পরিসীমা অধ্যয়ন করেছে এবং দেখিয়েছে যে সোনিকেশন এক্সফোলিয়েশন বড় এবং পাতলা বোরন ফ্লেক্স পাওয়ার জন্য একটি সহজ পদ্ধতি।উপরন্তু, তারা দেখিয়েছেন যে পরিবর্তিত হামারস পদ্ধতি বোরন এক্সফোলিয়েট করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে।তরল স্তরবিন্যাস অন্যদের দ্বারা প্রদর্শিত হয়েছে: লিন এট আল।7 কম-স্তর β12-বোরিন শীটগুলিকে সংশ্লেষিত করার জন্য একটি উত্স হিসাবে স্ফটিক বোরন ব্যবহার করে এবং আরও বোরিন-ভিত্তিক লিথিয়াম-সালফার ব্যাটারিগুলিতে এবং লি এট আল ব্যবহার করে।8টি নিম্ন স্তরের বোরোনিন শীট প্রদর্শন করেছে।.এটি সোনোকেমিক্যাল সংশ্লেষণ দ্বারা প্রাপ্ত করা যেতে পারে এবং একটি সুপারক্যাপাসিটর ইলেক্ট্রোড হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।যাইহোক, পারমাণবিক স্তর জমা (ALD) বোরনের জন্য নীচে-আপ সংশ্লেষণ পদ্ধতিগুলির মধ্যে একটি।Mannix et al.9 একটি পারমাণবিকভাবে বিশুদ্ধ রূপালী সমর্থনে বোরন পরমাণু জমা করে।এই পদ্ধতির ফলে অতি-বিশুদ্ধ বোরোনিনের শীটগুলি পাওয়া সম্ভব হয়, তবে কঠোর প্রক্রিয়ার অবস্থার (অতি-উচ্চ শূন্যতা) কারণে বোরোনিনের পরীক্ষাগার-স্কেল উত্পাদন মারাত্মকভাবে সীমিত।অতএব, বোরোনিন তৈরির জন্য নতুন দক্ষ কৌশল বিকাশ করা, বৃদ্ধি/স্তরকরণ প্রক্রিয়া ব্যাখ্যা করা এবং তারপর এর বৈশিষ্ট্যগুলির একটি সঠিক তাত্ত্বিক বিশ্লেষণ পরিচালনা করা গুরুত্বপূর্ণ, যেমন পলিমরফিজম, বৈদ্যুতিক এবং তাপীয় স্থানান্তর।এইচ লিউ এট আল।10 Cu(111) সাবস্ট্রেটে বোরন বৃদ্ধির প্রক্রিয়া নিয়ে আলোচনা ও ব্যাখ্যা করেছে।এটি প্রমাণিত হয়েছে যে বোরন পরমাণুগুলি ত্রিভুজাকার এককের উপর ভিত্তি করে 2D ঘন ক্লাস্টার গঠন করে, এবং গঠন শক্তি ক্রমাগতভাবে ক্লাস্টারের আকার বৃদ্ধির সাথে হ্রাস পায়, এটি পরামর্শ দেয় যে তামার স্তরগুলিতে 2D বোরন ক্লাস্টারগুলি অনির্দিষ্টকালের জন্য বৃদ্ধি পেতে পারে।দ্বি-মাত্রিক বোরন শীটগুলির আরও বিশদ বিশ্লেষণ ডি লি এট আল দ্বারা উপস্থাপন করা হয়েছে।11, যেখানে বিভিন্ন সাবস্ট্রেট বর্ণনা করা হয়েছে এবং সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশনগুলি নিয়ে আলোচনা করা হয়েছে।এটি স্পষ্টভাবে নির্দেশিত যে তাত্ত্বিক গণনা এবং পরীক্ষামূলক ফলাফলের মধ্যে কিছু অমিল রয়েছে।অতএব, বোরন বৃদ্ধির বৈশিষ্ট্য এবং প্রক্রিয়া সম্পূর্ণরূপে বোঝার জন্য তাত্ত্বিক গণনার প্রয়োজন।এই লক্ষ্য অর্জনের একটি উপায় হল বোরন অপসারণের জন্য একটি সাধারণ আঠালো টেপ ব্যবহার করা, কিন্তু মৌলিক বৈশিষ্ট্যগুলি অনুসন্ধান এবং এর ব্যবহারিক প্রয়োগ সংশোধন করার জন্য এটি এখনও খুব ছোট।
বাল্ক উপকরণ থেকে 2D উপকরণের প্রকৌশলীকরণের একটি প্রতিশ্রুতিশীল উপায় হল ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পিলিং।এখানে একটি ইলেক্ট্রোড বাল্ক উপাদান নিয়ে গঠিত।সাধারণভাবে, যে যৌগগুলি সাধারণত ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পদ্ধতিতে এক্সফোলিয়েট করা হয় সেগুলি অত্যন্ত পরিবাহী।এগুলি সংকুচিত লাঠি বা ট্যাবলেট হিসাবে উপলব্ধ।উচ্চ বৈদ্যুতিক পরিবাহিতার কারণে গ্রাফাইটকে সফলভাবে এক্সফোলিয়েট করা যায়।আচি এবং তার দল 14 সফলভাবে গ্রাফাইট রডগুলিকে চাপা গ্রাফাইটে রূপান্তর করে একটি ঝিল্লির উপস্থিতিতে বাল্ক উপাদানের পচন রোধ করতে ব্যবহৃত গ্রাফাইটকে সফলভাবে এক্সফোলিয়েট করেছে।অন্যান্য ভারী ল্যামিনেট সফলভাবে একইভাবে এক্সফোলিয়েট করা হয়, উদাহরণস্বরূপ, Janus15 ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ডিলামিনেশন ব্যবহার করে।একইভাবে, স্তরযুক্ত কালো ফসফরাস বৈদ্যুতিক রাসায়নিকভাবে স্তরিত হয়, অ্যাসিডিক ইলেক্ট্রোলাইট আয়নগুলি প্রয়োগিত ভোল্টেজের কারণে স্তরগুলির মধ্যবর্তী স্থানে ছড়িয়ে পড়ে।দুর্ভাগ্যবশত, বাল্ক উপাদানের কম বৈদ্যুতিক পরিবাহিতার কারণে বোরনকে বোরোফিনে স্তরিত করার ক্ষেত্রে একই পদ্ধতি প্রয়োগ করা যায় না।কিন্তু ইলেক্ট্রোড হিসাবে ব্যবহার করার জন্য যদি আলগা বোরন পাউডার একটি ধাতব জাল (নিকেল-নিকেল বা তামা-তামা) অন্তর্ভুক্ত করা হয় তবে কী হবে?বোরনের পরিবাহিতা প্ররোচিত করা কি সম্ভব, যা বৈদ্যুতিক পরিবাহীর স্তরযুক্ত সিস্টেম হিসাবে আরও তড়িৎ রাসায়নিকভাবে বিভক্ত হতে পারে?উন্নত নিম্ন স্তরের বোরোনিনের পর্যায় কি?
এই গবেষণায়, আমরা এই প্রশ্নগুলির উত্তর দিই এবং দেখাই যে এই সহজ কৌশলটি চিত্র 1-এ দেখানো হিসাবে পাতলা বরস তৈরির জন্য একটি নতুন সাধারণ পদ্ধতি প্রদান করে।
লিথিয়াম ক্লোরাইড (LiCl, 99.0%, CAS: 7447-41-8) এবং বোরন পাউডার (B, CAS: 7440-42-8) Sigma Aldrich (USA) থেকে কেনা হয়েছিল।সোডিয়াম সালফেট (Na2SO4, ≥ 99.0%, CAS: 7757-82-6) চেমপুর (পোল্যান্ড) থেকে সরবরাহ করা হয়েছে।কার্পিনেক্স (পোল্যান্ড) থেকে ডাইমিথাইল সালফক্সাইড (DMSO, CAS: 67-68-5) ব্যবহার করা হয়েছিল।
পারমাণবিক শক্তি মাইক্রোস্কোপি (AFM মাল্টিমোড 8 (Bruker)) স্তরযুক্ত উপাদানের বেধ এবং জালি আকারের তথ্য প্রদান করে।উচ্চ রেজোলিউশন ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি (HR-TEM) একটি FEI Tecnai F20 মাইক্রোস্কোপ ব্যবহার করে 200 kV এর ত্বরিত ভোল্টেজে সম্পাদিত হয়েছিল।ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল এক্সফোলিয়েশনের সময় দ্রবণে ধাতব আয়নগুলির স্থানান্তর নির্ধারণ করতে হিটাচি জিম্যান পোলারাইজড পারমাণবিক শোষণ স্পেকট্রোফটোমিটার এবং একটি শিখা নেবুলাইজার ব্যবহার করে পারমাণবিক শোষণ স্পেকট্রোস্কোপি (এএএস) বিশ্লেষণ করা হয়েছিল।বাল্ক বোরনের জেটা সম্ভাব্যতা পরিমাপ করা হয়েছিল এবং একটি জেটা সাইজারে (জেডএস ন্যানো জেন 3600, ম্যালভার্ন) বাল্ক বোরনের উপরিভাগের সম্ভাব্যতা নির্ণয় করা হয়েছিল।রাসায়নিক গঠন এবং নমুনার পৃষ্ঠের আপেক্ষিক পারমাণবিক শতাংশ এক্স-রে ফটোইলেক্ট্রন স্পেকট্রোস্কোপি (এক্সপিএস) দ্বারা অধ্যয়ন করা হয়েছিল।Scienta SES 2002 ইলেকট্রন শক্তি বিশ্লেষক (সুইডেন) দ্বারা সজ্জিত PREVAC সিস্টেমে Mg Ka রেডিয়েশন (hν = 1253.6 eV) ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়েছিল (Ep = 50 eV)।বিশ্লেষণ চেম্বারটি 5×10-9 mbar এর নিচে চাপে খালি করা হয়।
সাধারণত, 0.1 গ্রাম মুক্ত-প্রবাহিত বোরন পাউডার প্রথমে একটি হাইড্রোলিক প্রেস ব্যবহার করে একটি ধাতব জাল ডিস্কে (নিকেল বা তামা) চাপা হয়।ডিস্কের ব্যাস 15 মিমি।প্রস্তুত ডিস্ক ইলেক্ট্রোড হিসাবে ব্যবহৃত হয়।দুই ধরনের ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহার করা হয়েছিল: (i) DMSO তে 1 M LiCl এবং (ii) ডিওনাইজড জলে 1 M Na2SO4।একটি প্ল্যাটিনাম তার একটি সহায়ক ইলেক্ট্রোড হিসাবে ব্যবহৃত হত।ওয়ার্কস্টেশনের পরিকল্পিত চিত্রটি চিত্র 1-এ দেখানো হয়েছে। ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল স্ট্রিপিং-এ, ক্যাথোড এবং অ্যানোডের মধ্যে একটি প্রদত্ত কারেন্ট (1 A, 0.5 A, বা 0.1 A) প্রয়োগ করা হয়।প্রতিটি পরীক্ষার সময়কাল 1 ঘন্টা।এর পরে, সুপারনাট্যান্ট সংগ্রহ করা হয়েছিল, 5000 rpm এ সেন্ট্রিফিউজ করা হয়েছিল এবং ডিওনাইজড জল দিয়ে কয়েকবার (3-5 বার) ধুয়ে ফেলা হয়েছিল।
বিভিন্ন পরামিতি, যেমন ইলেক্ট্রোডের মধ্যে সময় এবং দূরত্ব, ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বিচ্ছেদের চূড়ান্ত পণ্যের রূপবিদ্যাকে প্রভাবিত করে।এখানে আমরা ইলেক্ট্রোলাইটের প্রভাব, প্রয়োগকৃত কারেন্ট (1 A, 0.5 A এবং 0.1 A; ভোল্টেজ 30 V) এবং ধাতব গ্রিডের ধরন (প্রভাব আকারের উপর নির্ভর করে) পরীক্ষা করি।দুটি ভিন্ন ইলেক্ট্রোলাইট পরীক্ষা করা হয়েছিল: (i) 1 M লিথিয়াম ক্লোরাইড (LiCl) ডাইমিথাইল সালফক্সাইড (DMSO) এবং (ii) ডিওনাইজড (DI) জলে 1 M সোডিয়াম সালফেট (Na2SO4)৷প্রথমটিতে, লিথিয়াম ক্যাটেশন (Li+) বোরনে আন্তঃকালিত হবে, যা প্রক্রিয়ায় একটি ঋণাত্মক চার্জের সাথে যুক্ত।পরবর্তী ক্ষেত্রে, সালফেট অ্যানিয়ন (SO42-) একটি ধনাত্মক চার্জযুক্ত বোরনে আন্তঃকালিত হবে।
প্রাথমিকভাবে, উপরের ইলেক্ট্রোলাইটের ক্রিয়াটি 1 A এর কারেন্টে দেখানো হয়েছিল। প্রক্রিয়াটি যথাক্রমে দুই ধরনের ধাতব গ্রিড (Ni এবং Cu) সহ 1 ঘন্টা সময় নেয়।চিত্র 2 ফলস্বরূপ উপাদানের একটি পারমাণবিক শক্তি মাইক্রোস্কোপি (AFM) চিত্র দেখায়, এবং সংশ্লিষ্ট উচ্চতা প্রোফাইল চিত্র S1 এ দেখানো হয়েছে।উপরন্তু, প্রতিটি পরীক্ষায় তৈরি ফ্লেক্সের উচ্চতা এবং মাত্রা সারণী 1-এ দেখানো হয়েছে। স্পষ্টতই, একটি ইলেক্ট্রোলাইট হিসাবে Na2SO4 ব্যবহার করার সময়, একটি তামার গ্রিড ব্যবহার করার সময় ফ্লেক্সের পুরুত্ব অনেক কম হয়।নিকেল ক্যারিয়ারের উপস্থিতিতে খোসা ছাড়ানো ফ্লেক্সের তুলনায়, বেধ প্রায় 5 গুণ কমে যায়।মজার বিষয় হল, দাঁড়িপাল্লার আকার বন্টন একই ছিল।যাইহোক, LiCl/DMSO উভয় ধাতব জাল ব্যবহার করে এক্সফোলিয়েশন প্রক্রিয়ায় কার্যকর ছিল, ফলস্বরূপ বোরোসিনের 5-15 স্তর, অন্যান্য এক্সফোলিয়েটিং তরলের মতো, যার ফলে বোরোসিন7,8-এর একাধিক স্তর তৈরি হয়।অতএব, আরও অধ্যয়ন এই ইলেক্ট্রোলাইটে স্তরিত নমুনার বিশদ কাঠামো প্রকাশ করবে।
A Cu_Li+_1 A, B Cu_SO42−_1 A, C Ni_Li+_1 A, এবং D Ni_SO42−_1 A-তে ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ডিলামিনেশনের পর বোরোসিন শীটের AFM ছবি।
ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি (TEM) ব্যবহার করে বিশ্লেষণ করা হয়েছিল।চিত্র 3-এ যেমন দেখানো হয়েছে, বোরনের বাল্ক গঠন স্ফটিক, বোরন এবং স্তরযুক্ত বোরনের TEM চিত্র, সেইসাথে সংশ্লিষ্ট ফাস্ট ফুরিয়ার ট্রান্সফর্ম (FFT) এবং পরবর্তী নির্বাচিত এলাকা ইলেকট্রন ডিফ্রাকশন (SAED) প্যাটার্ন দ্বারা প্রমাণিত।ডিলামিনেশন প্রক্রিয়ার পরে নমুনার মধ্যে প্রধান পার্থক্যগুলি সহজেই TEM চিত্রগুলিতে দেখা যায়, যেখানে ডি-স্পেসিংগুলি তীক্ষ্ণ এবং দূরত্বগুলি অনেক কম (0.35-0.9 এনএম; টেবিল S2)।তামার জালের উপর তৈরি নমুনাগুলি বোরন 8-এর β-রম্বোহেড্রাল কাঠামোর সাথে মিলে গেলেও, নমুনাগুলি নিকেল ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছিলজালজালি পরামিতিগুলির তাত্ত্বিক ভবিষ্যদ্বাণীগুলির সাথে মিলেছে: β12 এবং χ317৷এটি প্রমাণ করে যে বোরোসিনের গঠন স্ফটিক ছিল, কিন্তু পুরুত্ব এবং স্ফটিক গঠন এক্সফোলিয়েশনের পরে পরিবর্তিত হয়।যাইহোক, এটি স্পষ্টভাবে ফলস্বরূপ বোরিনের স্ফটিকতার উপর ব্যবহৃত গ্রিডের (Cu বা Ni) নির্ভরতা দেখায়।Cu বা Ni এর জন্য, এটি যথাক্রমে একক-ক্রিস্টাল বা পলিক্রিস্টালাইন হতে পারে।ক্রিস্টাল পরিবর্তনগুলি অন্যান্য এক্সফোলিয়েশন কৌশলগুলিতেও পাওয়া গেছে 18,19।আমাদের ক্ষেত্রে, ধাপ ডি এবং চূড়ান্ত কাঠামো দৃঢ়ভাবে ব্যবহৃত গ্রিড ধরনের (Ni, Cu) উপর নির্ভর করে।SAED প্যাটার্নগুলিতে উল্লেখযোগ্য বৈচিত্রগুলি পাওয়া যেতে পারে, এটি পরামর্শ দেয় যে আমাদের পদ্ধতিটি আরও অভিন্ন স্ফটিক কাঠামো গঠনের দিকে নিয়ে যায়।উপরন্তু, এলিমেন্টাল ম্যাপিং (EDX) এবং STEM ইমেজিং প্রমাণ করেছে যে বানোয়াট 2D উপাদান বোরন (চিত্র S5) উপাদান নিয়ে গঠিত।যাইহোক, গঠনটি গভীরভাবে বোঝার জন্য, কৃত্রিম বোরোফিনের বৈশিষ্ট্যগুলির আরও অধ্যয়ন প্রয়োজন।বিশেষ করে, বোরিন প্রান্তগুলির বিশ্লেষণ চালিয়ে যাওয়া উচিত, কারণ তারা উপাদানের স্থায়িত্ব এবং এর অনুঘটক কর্মক্ষমতা 20,21,22তে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।
বাল্ক বোরন A, B Cu_Li+_1 A এবং C Ni_Li+_1 A এবং সংশ্লিষ্ট SAED প্যাটার্ন (A', B', C') এর TEM চিত্র;TEM ছবিতে দ্রুত ফুরিয়ার ট্রান্সফর্ম (FFT) সন্নিবেশ।
এক্স-রে ফটোইলেক্ট্রন স্পেকট্রোস্কোপি (এক্সপিএস) বোরিন নমুনার অক্সিডেশন ডিগ্রী নির্ধারণ করতে সঞ্চালিত হয়েছিল।বোরোফিন নমুনা গরম করার সময়, বোরন-বোরন অনুপাত 6.97% থেকে 28.13% (টেবিল S3) বেড়েছে।এদিকে, বোরন সাবঅক্সাইড (BO) বন্ডের হ্রাস প্রধানত পৃষ্ঠের অক্সাইডের পৃথকীকরণ এবং বোরন সাবঅক্সাইডকে B2O3 তে রূপান্তরের কারণে ঘটে, যেমনটি নমুনাগুলিতে B2O3 এর বর্ধিত পরিমাণ দ্বারা নির্দেশিত।ডুমুর উপর.S8 গরম করার সময় বোরন এবং অক্সাইড উপাদানগুলির বন্ধন অনুপাতের পরিবর্তন দেখায়।সামগ্রিক বর্ণালী চিত্রে দেখানো হয়েছে।S7.পরীক্ষায় দেখা গেছে যে বোরোনিন একটি বোরন: অক্সাইড অনুপাত 1:1 গরম করার আগে এবং 1.5:1 গরম করার পরে পৃষ্ঠের উপর অক্সিডাইজড হয়।XPS-এর আরও বিশদ বিবরণের জন্য, পরিপূরক তথ্য দেখুন।
তড়িৎ রাসায়নিক বিভাজনের সময় ইলেক্ট্রোডগুলির মধ্যে প্রযোজ্য কারেন্টের প্রভাব পরীক্ষা করার জন্য পরবর্তী পরীক্ষাগুলি করা হয়েছিল।পরীক্ষাগুলি যথাক্রমে LiCl/DMSO-তে 0.5 A এবং 0.1 A এর স্রোতে পরিচালিত হয়েছিল।AFM অধ্যয়নের ফলাফল চিত্র 4 এ দেখানো হয়েছে, এবং সংশ্লিষ্ট উচ্চতা প্রোফাইলগুলি ডুমুরে দেখানো হয়েছে।S2 এবং S3।একটি বোরোফিন মনোলেয়ারের পুরুত্ব 0.5 এ পরীক্ষায় প্রায় 0.4 nm,12,23 এবং একটি তামার গ্রিডের উপস্থিতি বিবেচনা করে, সবচেয়ে পাতলা ফ্লেকগুলি 0.6-2.5 μm এর পার্শ্বীয় মাত্রা সহ 5-11 বোরোফিন স্তরের সাথে মিলে যায়।উপরন্তু, সঙ্গে পরীক্ষানিকেল করাগ্রিড, অত্যন্ত ছোট পুরুত্বের বন্টন (4.82–5.27 এনএম) সহ ফ্লেক্স পাওয়া গেছে।মজার ব্যাপার হল, সোনোকেমিক্যাল পদ্ধতির মাধ্যমে প্রাপ্ত বোরন ফ্লেকের 1.32-2.32 nm7 বা 1.8-4.7 nm8 পরিসরে অনুরূপ ফ্লেকের আকার রয়েছে।এছাড়াও, আচি এট আল দ্বারা প্রস্তাবিত গ্রাফিনের ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল এক্সফোলিয়েশন।14 এর ফলে বড় ফ্লেক্স (>30 µm), যা শুরুর উপাদানের আকারের সাথে সম্পর্কিত হতে পারে।যাইহোক, গ্রাফিন ফ্লেক্স 2-7 nm পুরু।প্রয়োগকৃত কারেন্ট 1 A থেকে 0.1 A-তে কমিয়ে আরও অভিন্ন আকার এবং উচ্চতার ফ্লেক্স পাওয়া যেতে পারে। এইভাবে, 2D উপাদানের এই মূল টেক্সচার প্যারামিটার নিয়ন্ত্রণ করা একটি সহজ কৌশল।এটি লক্ষ করা উচিত যে 0.1 এ কারেন্ট সহ নিকেল গ্রিডে পরিচালিত পরীক্ষাগুলি সফল হয়নি।এটি তামার তুলনায় নিকেলের কম বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা এবং borophene24 গঠনের জন্য প্রয়োজনীয় অপর্যাপ্ত শক্তির কারণে।Cu_Li+_0.5 A, Cu_Li+_0.1 A, Cu_SO42-_1 A, Ni_Li-_0.5 A এবং Ni_SO42-_1 A এর TEM বিশ্লেষণ যথাক্রমে চিত্র S3 এবং চিত্র S4 এ দেখানো হয়েছে।
ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল অ্যাবলেশন এর পরে AFM ইমেজিং।(A) Cu_Li+_1A, (B) Cu_Li+_0.5A, (C) Cu_Li+_0.1A, (D) Ni_Li+_1A, (E) Ni_Li+_0.5A।
এখানে আমরা একটি বাল্ক ড্রিলকে পাতলা-স্তর ড্রিলগুলিতে স্তরীকরণের জন্য একটি সম্ভাব্য প্রক্রিয়ার প্রস্তাবও করি (চিত্র 5)।প্রাথমিকভাবে, ইলেক্ট্রোডে সঞ্চালন প্ররোচিত করার জন্য বাল্ক বারকে Cu/Ni গ্রিডে চাপ দেওয়া হয়েছিল, যা সফলভাবে সহায়ক ইলেক্ট্রোড (Pt তার) এবং কার্যকরী ইলেক্ট্রোডের মধ্যে একটি ভোল্টেজ প্রয়োগ করেছিল।এটি আয়নগুলিকে ইলেক্ট্রোলাইটের মাধ্যমে স্থানান্তরিত করতে এবং ব্যবহৃত ইলেক্ট্রোলাইটের উপর নির্ভর করে ক্যাথোড/অ্যানোড উপাদানে এমবেডেড হতে দেয়।AAS বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে এই প্রক্রিয়া চলাকালীন ধাতব জাল থেকে কোনো আয়ন বের হয়নি (পরিপূরক তথ্য দেখুন)।দেখিয়েছেন যে ইলেক্ট্রোলাইট থেকে শুধুমাত্র আয়নই বোরন গঠনে প্রবেশ করতে পারে।এই প্রক্রিয়ায় ব্যবহৃত বাল্ক বাণিজ্যিক বোরনকে প্রায়শই "নিরাকার বোরন" হিসাবে উল্লেখ করা হয় কারণ এটির প্রাথমিক কোষ একক, আইকোসাহেড্রাল B12 এর এলোমেলো বিতরণের কারণে, যা 1000 ডিগ্রি সেলসিয়াসে উত্তপ্ত হয় যাতে একটি ক্রমযুক্ত β-রম্বোহেড্রাল কাঠামো তৈরি করা হয় (চিত্র S6) 25।তথ্য অনুসারে, প্রথম পর্যায়ে লিথিয়াম ক্যাটেশন সহজে বোরন কাঠামোতে প্রবেশ করানো হয় এবং B12 ব্যাটারির টুকরো টুকরো টুকরো টুকরো করে ফেলে, অবশেষে একটি দ্বি-মাত্রিক বোরোনিন কাঠামো তৈরি করে, যেমন β-rhombohedra, β12 বা χ3। , প্রয়োগ করা বর্তমান এবং উপর নির্ভর করেজালউপাদান.বাল্ক বোরনের সাথে Li+ এর সম্বন্ধ এবং ডিলামিনেশন প্রক্রিয়ায় এর মূল ভূমিকা প্রকাশ করতে, এর জেটা পটেনশিয়াল (ZP) -38 ± 3.5 mV পরিমাপ করা হয়েছিল (পরিপূরক তথ্য দেখুন)।বাল্ক বোরনের জন্য নেতিবাচক ZP মান নির্দেশ করে যে ধনাত্মক লিথিয়াম ক্যাটেশনের আন্তঃসংযোগ এই গবেষণায় ব্যবহৃত অন্যান্য আয়নগুলির তুলনায় বেশি দক্ষ (যেমন SO42-)।এটি বোরন গঠনে Li+ এর আরও দক্ষ অনুপ্রবেশকেও ব্যাখ্যা করে, যার ফলে আরও দক্ষ ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল অপসারণ হয়।
এইভাবে, আমরা Li+/DMSO এবং SO42-/H2O সমাধানগুলিতে Cu/Ni গ্রিড ব্যবহার করে বোরনের বৈদ্যুতিন রাসায়নিক স্তরবিন্যাস দ্বারা নিম্ন-স্তর বোরন পাওয়ার জন্য একটি নতুন পদ্ধতি তৈরি করেছি।এটি বর্তমান প্রয়োগ এবং ব্যবহৃত গ্রিডের উপর নির্ভর করে বিভিন্ন পর্যায়ে আউটপুট দেয় বলে মনে হয়।এক্সফোলিয়েশন প্রক্রিয়ার প্রক্রিয়াটিও প্রস্তাবিত এবং আলোচনা করা হয়েছে।এটি উপসংহারে পৌঁছানো যেতে পারে যে মান-নিয়ন্ত্রিত নিম্ন-স্তর বোরোনিন সহজেই একটি বোরন বাহক হিসাবে একটি উপযুক্ত ধাতব জাল বেছে নিয়ে এবং প্রয়োগকৃত কারেন্টকে অনুকূল করে তৈরি করা যেতে পারে, যা আরও মৌলিক গবেষণা বা ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহার করা যেতে পারে।আরও গুরুত্বপূর্ণ, এটি বোরনের বৈদ্যুতিক রাসায়নিক স্তরবিন্যাসের প্রথম সফল প্রচেষ্টা।এটি বিশ্বাস করা হয় যে এই পথটি সাধারণত অ-পরিবাহী পদার্থকে দ্বি-মাত্রিক আকারে এক্সফোলিয়েট করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।যাইহোক, সংশ্লেষিত লো-লেয়ার বুরসের গঠন এবং বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে আরও ভাল বোঝার পাশাপাশি অতিরিক্ত গবেষণা প্রয়োজন।
বর্তমান গবেষণার সময় তৈরি করা এবং/অথবা বিশ্লেষণ করা ডেটাসেটগুলি RepOD সংগ্রহস্থল, https://doi.org/10.18150/X5LWAN থেকে পাওয়া যায়।
দেশাই, জেএ, অধিকারী, এন. এবং কৌল, এবি সেমিকন্ডাক্টর ডব্লিউএস২ পিল রাসায়নিক দক্ষতা এবং সংযোজনমূলকভাবে তৈরি গ্রাফিন-ডব্লিউএস২-গ্রাফিন হেটারোস্ট্রাকচার্ড ফটোডিওডে এর প্রয়োগ।RSC অগ্রিম 9, 25805–25816।https://doi.org/10.1039/C9RA03644J (2019)।
লি, এল. এট আল।একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের কর্মের অধীনে MoS2 ডিলামিনেশন।J. Alloys.তুলনা করা.862, 158551। https://doi.org/10.1016/J.JALLCOM.2020.158551 (2021)।
চেন, এক্স এবং অন্যান্য।ঘরের তাপমাত্রায় উচ্চ-কর্মক্ষমতা NO2 গ্যাস সেন্সরের জন্য তরল-ফেজ স্তরযুক্ত 2D MoSe2 ন্যানোশিট।ন্যানোটেকনোলজি 30, 445503। https://doi.org/10.1088/1361-6528/AB35EC (2019)।
ইউয়ান, এল. এট আল।বড় আকারের 2D উপকরণের গুণগত যান্ত্রিক ডিলামিনেশনের জন্য একটি নির্ভরযোগ্য পদ্ধতি।AIP অ্যাডভান্সেস 6, 125201। https://doi.org/10.1063/1.4967967 (2016)।
ওউ, এম. এট আল।বোরনের উত্থান এবং বিবর্তন।উন্নত বিজ্ঞান।8, 2001 801। https://doi.org/10.1002/ADVS.202001801 (2021)।
রঞ্জন, পি. এট আল।স্বতন্ত্র হ্যারো এবং তাদের হাইব্রিড।উন্নত আলমা ম্যাটার।31:1-8।https://doi.org/10.1002/adma.201900353 (2019)।
লিন, এইচ. এট আল।লিথিয়াম-সালফার ব্যাটারির জন্য দক্ষ ইলেক্ট্রোক্যাটালিস্ট হিসাবে β12-বোরিনের অফ-গ্রিড লো-লেয়ার একক ওয়েফারের বড় আকারের উত্পাদন।SAU ন্যানো 15, 17327–17336।https://doi.org/10.1021/acsnano.1c04961 (2021)।
লি, এইচ. এট আল।নিম্ন স্তরের বোরন শীটগুলির বড় আকারের উত্পাদন এবং তরল ফেজ বিচ্ছেদ দ্বারা তাদের দুর্দান্ত সুপারক্যাপাসিট্যান্স কর্মক্ষমতা।SAU ন্যানো 12, 1262–1272।https://doi.org/10.1021/acsnano.7b07444 (2018)।
ম্যানিক্স, এজে বোরন সংশ্লেষণ: অ্যানিসোট্রপিক দ্বি-মাত্রিক বোরন পলিমর্ফস।বিজ্ঞান 350 (2015), 1513-1516।https://doi.org/10.1126/science.aad1080 (1979)।
লিউ এইচ., গাও জে., এবং ঝাও জে. বোরন ক্লাস্টার থেকে Cu(111) পৃষ্ঠের 2D বোরন শীট পর্যন্ত: বৃদ্ধি প্রক্রিয়া এবং ছিদ্র গঠন।বিজ্ঞান.রিপোর্ট 3, 1-9।https://doi.org/10.1038/srep03238 (2013)।
লি, ডি. এট আল।দ্বি-মাত্রিক বোরন শীট: গঠন, বৃদ্ধি, ইলেকট্রনিক এবং তাপ পরিবহন বৈশিষ্ট্য।বর্ধিত ক্ষমতা.মাতৃশিক্ষায়তন.30, 1904349। https://doi.org/10.1002/adfm.201904349 (2020)।
চাহাল, এস. এট আল।বোরেন মাইক্রোমেকানিক্স দ্বারা এক্সফোলিয়েট করে।উন্নত আলমা ম্যাটার।2102039(33), 1-13।https://doi.org/10.1002/adma.202102039 (2021)।
লিউ, এফ. এট আল।ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল এক্সফোলিয়েশন দ্বারা গ্রাফিন উপাদানের সংশ্লেষণ: সাম্প্রতিক অগ্রগতি এবং ভবিষ্যতের সম্ভাবনা।কার্বন শক্তি 1, 173-199।https://doi.org/10.1002/CEY2.14 (2019)।
আচি, টিএস এট আল।পরিমাপযোগ্য, উচ্চ ফলন গ্রাফিন ন্যানোশিটগুলি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল স্তরবিন্যাস ব্যবহার করে সংকুচিত গ্রাফাইট থেকে উত্পাদিত হয়।বিজ্ঞান.রিপোর্ট 8(1), 8. https://doi.org/10.1038/s41598-018-32741-3 (2018)।
Fang, Y. et al.দ্বিমাত্রিক পদার্থের জানুস ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ডিলামিনেশন।জে. আলমা ম্যাটার।রাসায়নিক।ক. 7, 25691–25711।https://doi.org/10.1039/c9ta10487a (2019)।
অ্যামব্রোসি এ., সোফার জেড. এবং পুমেরা এম. স্তরযুক্ত কালো ফসফরাস থেকে ফসফোরিনের বৈদ্যুতিক রাসায়নিক বিভাজন।অ্যাঞ্জি।রাসায়নিক।129, 10579–10581।https://doi.org/10.1002/ange.201705071 (2017)।
ফেং, বি. এট আল।দ্বি-মাত্রিক বোরন শীটের পরীক্ষামূলক বাস্তবায়ন।জাতীয় রাসায়নিক।8, 563-568।https://doi.org/10.1038/nchem.2491 (2016)।
Xie Z. et al.দ্বি-মাত্রিক বোরোনিন: বৈশিষ্ট্য, প্রস্তুতি এবং প্রতিশ্রুতিশীল অ্যাপ্লিকেশন।গবেষণা 2020, 1-23।https://doi.org/10.34133/2020/2624617 (2020)।
জি, এক্স এবং অন্যান্য।ইমেজ-নির্দেশিত মাল্টিমোডাল ক্যান্সার থেরাপির জন্য অতি-পাতলা দ্বি-মাত্রিক বোরন ন্যানোশিটের নতুন টপ-ডাউন সংশ্লেষণ।উন্নত আলমা ম্যাটার।30, 1803031। https://doi.org/10.1002/ADMA.201803031 (2018)।
Chang, Y., Zhai, P., Hou, J., Zhao, J., এবং Gao, J. সুপিরিয়র HER এবং OER ত্রুটি-প্রকৌশলী PtSe 2-এ সেলেনিয়াম খালি পদের অনুঘটক কর্মক্ষমতা: সিমুলেশন থেকে পরীক্ষা পর্যন্ত।উন্নত শক্তির আলমা মেটার।12, 2102359। https://doi.org/10.1002/aenm.202102359 (2022)।
লি, এস এট আল।অনন্য প্রান্ত পুনর্গঠনের মাধ্যমে ফসফোরিন ন্যানোরিবনের প্রান্ত ইলেকট্রনিক এবং ফোনন অবস্থার নির্মূল।18 বছরের ছোট, 2105130। https://doi.org/10.1002/smll.202105130 (2022)।
Zhang, Yu, et al.কুঁচকানো α-ফেজ মনোলেয়ারগুলির সার্বজনীন জিগজ্যাগ পুনর্গঠন এবং তাদের ফলে শক্তিশালী স্থান চার্জ পৃথকীকরণ।ন্যানোলেট।21, 8095-8102।https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c02461 (2021)।
লি, ডব্লিউ এবং অন্যান্য।মৌচাক বোরোনিনের পরীক্ষামূলক বাস্তবায়ন।বিজ্ঞান.ষাঁড়.63, 282-286।https://doi.org/10.1016/J.SCIB.2018.02.006 (2018)।
তাহেরিয়ান, আর. পরিবাহিতা তত্ত্ব, পরিবাহিতা।পলিমার-ভিত্তিক সংমিশ্রণে: পরীক্ষা, মডেলিং এবং অ্যাপ্লিকেশন (কাউসার, এ. সংস্করণ) 1-18 (এলসেভিয়ার, আমস্টারডাম, 2019)।https://doi.org/10.1016/B978-0-12-812541-0.00001-X।
Gillespie, JS, Talley, P., Line, LE, Overman, KD, Synthesis, B. Kohn, JAWF, Nye, GK, Gole, E., Laubengayer, V., Hurd, DT, Newkirk, AE, Hoard, JL, Johnston, HLN, Hersh, EC Kerr, J. Rossini, FD, Wagman, DD, Evans, WH, Levine, S., Jaffee, I. Newkirk and boranes.যোগ করুন।রসায়নসেবা65, 1112। https://pubs.acs.org/sharingguidelines (21 জানুয়ারী, 2022)।
এই গবেষণাটি ন্যাশনাল সায়েন্স সেন্টার (পোল্যান্ড) অনুদান নম্বরের অধীনে সমর্থিত ছিল।OPUS21 (2021/41/B/ST5/03279)।
নিকেল তারের জাল হল এক ধরনের শিল্প তারেরকাপড়নিকেল তার থেকে তৈরি।এটি এর স্থায়িত্ব, বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা এবং জারা এবং মরিচা প্রতিরোধের দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।এর অনন্য বৈশিষ্ট্যের কারণে, নিকেল তারের জাল সাধারণত অ্যারোস্পেস, রাসায়নিক এবং খাদ্য প্রক্রিয়াকরণের মতো শিল্পগুলিতে পরিস্রাবণ, সিভিং এবং পৃথকীকরণের মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়।এটি বিভিন্ন প্রয়োজনীয়তা অনুসারে জাল আকার এবং তারের ব্যাসের একটি পরিসরে উপলব্ধ।