16737

توليد پودر روي با الكتروليز قليايي

1403

دكتر حسين آقاجاني

در اين مطالعه به بررسي روش‌هاي مختلف توليد پودر روي از جمله الكتروليز قليايي و سولفاته، روش‌هاي سنتز فيزيكي-شيميايي، رسوب‌دهي و سنتز سبز پرداخته شده و پارامترهاي موثر بر محصول اين فرايندها مورد بررسي قرار مي‌گيرد. در روش الكتروليز سولفاته، از اسيد سولفوريك به‌ عنوان الكتروليت استفاده مي‌شود كه براي كنسانتره‌هاي سولفيدي مناسب است اما مصرف انرژي بالا و مشكلات زيست‌ محيطي ناشي از استفاده از اسيدهاي قوي از محدوديت‌هاي آن است. روش‌هاي سنتز فيزيكي-شيميايي مانند رسوب‌دهي، امكان توليد پودر اكسيد روي با ساختارهاي بلوري خاص را فراهم مي‌كنند، اما براي دستيابي به پودر روي فلزي نياز به فرآيندهاي احياي حرارتي دارند كه ممكن است پيچيدگي فرآيند و هزينه را افزايش دهند. سنتز سبز با استفاده از مواد بيولوژيكي مانند عصاره گياهان، رويكردي پايدار و سازگار با محيط زيست ارائه مي‌دهد اما براي توليد در مقياس صنعتي هنوز نياز به بهينه ‌سازي دارد. روش انتخابي اين پژوهش، الكتروليز قليايي است كه به‌دليل مزاياي متعدد، از جمله مصرف انرژي كمتر، كاهش آلودگي‌هاي زيست ‌محيطي و توانايي توليد پودر روي با مورفولوژي دندريتي و خلوص بالا، به ‌عنوان يك روش كارآمد و پايدار مورد توجه قرار گرفته است. در اين فرآيند، از محلول‌هاي قليايي مانند هيدروكسيد سديم يا پتاسيم به ‌عنوان الكتروليت استفاده مي‌شود و فلز روي به‌ صورت دندريتي روي كاتد رسوب مي‌كند. اين روش براي مواد اوليه غيرسولفيدي و ضايعات صنعتي مناسب است و با كنترل دقيق پارامترهاي فرآيند، مي‌تواند پودري با ويژگي‌هاي مطلوب توليد كهدف اصلي اين مطالعه، بهينه‌ سازي فرآيند الكتروليز قليايي براي توليد پودر روي فلزي با خلوص بيش از 99 درصد، اندازه ذرات زير 10 ميكرومتر و مورفولوژي دندريتي است. پارامترهاي كليدي مورد بررسي شامل دما، چگالي جريان، غلظت الكتروليت، فاصله الكترودها و افزودني‌هايي مانند سورفكتانت سديم دودسيل سولفونات است. اين پارامترها تاثير مستقيمي بر مورفولوژي، اندازه ذرات، سطح ويژه و كارايي جريان دارند. به ‌عنوان مثال، افزايش چگالي جريان تا 1500 آمپر بر متر مربع مي‌تواند ساختارهاي دندريتي ريزتر ايجاد كند اما توليد گاز هيدروژن را افزايش داده و كارايي جريان را كاهش مي‌دهد. غلظت بالاي هيدروكسيد سديم منجر به توليد ذرات يكنواخت‌تر و ريزتر مي‌شود، در حالي كه افزودني‌هايي مانند سديم دودسيل سولفونات با كاهش كشش سطحي، رسوب يكنواخت‌تر و افزايش سطح ويژه را تسهيل مي‌كنند. اين پژوهش با هدف بهينه سازي توليد پودر روي از طريق فرآيند الكتروليز قليايي انجام مي‌شود تا با كاهش مصرف انرژي، افزايش راندمان تا 30 درصد و كاهش اثرات زيست محيطي تا 25 درصد، محصولي با خلوص بالا و مورفولوژي مناسب توليد شود. ند.

11/17/2025 12:00:00 AM

89403

1404/11/01

Zinc powder production by alkaline electrolysis

الكترووينينگ، الكتروليز قليايي، اكسيد روي، سنتز پودر روي

Electrowining, alkaline electrolysis, Zinc oxide, Zinc powder synthesis