انفراريڊ شعاعن کي جذب ڪندڙ ڌاتو مرکبات جو اصول ڇا آهي ۽ ان جا اثر ڪندڙ عنصر ڪهڙا آهن؟
ڌاتو مرکبات، نادر زمين مرکبات سميت، انفراريڊ جذب ۾ اهم ڪردار ادا ڪن ٿا. ناياب ڌاتو ۽ نادر زمين مرکبات ۾ اڳواڻ جي حيثيت ۾،UrbanMines Tech. Co., Ltd. دنيا جي گراهڪن جي تقريبن 1/8 جي خدمت ڪري ٿو انفراريڊ جذب لاءِ. هن معاملي تي اسان جي گراهڪن جي ٽيڪنيڪل سوالن کي حل ڪرڻ لاء، اسان جي ڪمپني جي تحقيق ۽ ترقي مرڪز هن مضمون کي مرتب ڪيو آهي جواب مهيا ڪرڻ لاء
1. ڌاتو مرڪب پاران انفراريڊ جذب جي اصول ۽ خاصيتون
ڌاتو مرکبات پاران انفراريڊ جذب جو اصول بنيادي طور تي انهن جي ماليڪيولر ساخت ۽ ڪيميائي بانڊ جي کمپن تي ٻڌل آهي. Infrared spectroscopy intramolecular vibration ۽ rotational energy جي سطحن جي منتقلي کي ماپڻ سان ماليڪيولر ڍانچي جو مطالعو ڪري ٿو. ڌاتو جي مرکبن ۾ ڪيميائي بانڊن جو وائبريشن انفراريڊ جذب جو سبب بڻجندو، خاص طور تي ڌاتو-نامياتي بانڊز ۾ ڌاتو-نامياتي مرکبات، ڪيترن ئي غير نامياتي بانڊن جي وائبريشن، ۽ ڪرسٽل فريم وائبريشن، جيڪي انفراريڊ اسپيڪٽرم جي مختلف علائقن ۾ ظاهر ٿيندا.
انفراريڊ اسپيڪٽرا ۾ مختلف ڌاتو مرکبات جي ڪارڪردگي:
(1). MXene مواد: MXene هڪ ٻه طرفي منتقلي ڌاتو-ڪاربن/نائيٽروجن مرڪب آهي جنهن ۾ امير اجزاء، دھاتي چالکائي، وڏي مخصوص مٿاڇري واري ايراضي، ۽ هڪ فعال سطح آهي. ان ۾ مختلف انفراريڊ جذب جي شرح آهن ويجھي-انفرارڊ ۽ وچ-/ پري-انفرارڊ بينڊن ۾ ۽ وڏي پيماني تي استعمال ڪيو ويو آهي انفراريڊ ڪيموفلاج، فوٽوٿرمل ڪنورشن، ۽ ٻين شعبن ۾ تازو سالن ۾.
(2) تانبا جا مرڪب: فاسفورس تي مشتمل ٽامي جا مرڪب انفراريڊ جاذب جي وچ ۾ چڱيءَ ريت ڪم ڪن ٿا، الٽراوائلٽ شعاعن جي ڪري پيدا ٿيندڙ ڪارا ٿيڻ واري رجحان کي مؤثر طريقي سان روڪين ٿا ۽ شاندار نظر ايندڙ روشنيءَ جي منتقلي ۽ انفراريڊ جذب جي خاصيتن کي برقرار رکندا آهن ۽ گهڻي وقت تائين مستحڪم طور تي 3.
عملي درخواست ڪيس
(1) Infrared camouflage: MXene مواد وڏي پيماني تي infrared camouflage ۾ استعمال ٿيندا آهن ڇاڪاڻ ته انهن جي شاندار انفراريڊ جذب خاصيتن جي ڪري. اهي مؤثر طريقي سان ٽارگيٽ جي انفراريڊ خاصيتن کي گھٽائي سگهن ٿا ۽ لڪائڻ کي بهتر بڻائي سگهن ٿا.
(2) ڦوٽو ٿرمل ڪنورشن: MXene مواد ۾ گھٽ اخراج خاصيتون هونديون آهن وچ/ پري انفراريڊ بينڊز، جيڪي فوٽو تھرمل ڪنورشن ايپليڪيشنن لاءِ موزون هونديون آهن ۽ روشنيءَ جي توانائيءَ کي موثر طريقي سان گرمي توانائيءَ ۾ تبديل ڪري سگھن ٿيون.
(3) ونڊو مواد: رين جو ڪمپوزيشن جنهن ۾ انفراريڊ جاذب شامل آهن ونڊو مواد ۾ استعمال ڪيا ويندا آهن مؤثر طريقي سان انفراريڊ شعاعن کي بلاڪ ڪرڻ ۽ توانائي جي ڪارڪردگي کي بهتر ڪرڻ 3.
اهي ايپليڪيشن ڪيس انفراريڊ جذب ۾ ڌاتو مرکبات جي تنوع ۽ عملييت کي ظاهر ڪن ٿا، خاص طور تي جديد سائنس ۽ صنعت ۾ انهن جو اهم ڪردار.
2. ڪهڙا ڌاتو مرڪب انفراريڊ شعاعن کي جذب ڪري سگھن ٿا؟
ڌاتو مرکبات جيڪي انفراريڊ شعاعن کي جذب ڪري سگھن ٿا شامل آهناينٽيموني ٽين آڪسائيڊ (ATO), انڊيم ٽين آڪسائيڊ (ITO)، ايلومينيم زنڪ آڪسائيڊ (AZO)، ٽنگسٽن ٽرائي آڪسائيڊ (WO3)، آئرن ٽيٽرو آڪسائيڊ (Fe3O4) ۽ اسٽرونٽيم ٽائيٽنٽ (SrTiO3).
2.1 ڌاتو مرڪب جي انفراريڊ جذب خاصيتون
اينٽيموني ٽين آڪسائيڊ (ATO): اهو 1500 nm کان وڌيڪ ويج لائيٽ سان ويجھي انفرارڊ لائيٽ کي بچائي سگھي ٿو، پر 1500 nm کان گھٽ ويڪرائي ڦاڪ سان الٽراوائلٽ لائيٽ ۽ انفراريڊ لائيٽ کي بچائي نٿو سگھي.
انڊيم ٽين آڪسائيڊ (ITO): ATO سان ملندڙ جلندڙ، ان ۾ ويجھي-انفرارڊ لائيٽ کي بچائڻ جو اثر آهي.
زنڪ ايلومينيم آڪسائيڊ (AZO): ان ۾ پڻ ويجهي انفراريڊ روشني کي بچائڻ جو ڪم آهي.
ٽنگسٽن ٽرائي آڪسائيڊ (WO3): اهو هڪ مقامي سطح تي پلازمون گونج اثر ۽ ننڍڙو پولارون جذب ڪرڻ وارو ميڪانيزم آهي، 780-2500 nm جي موج جي ڊيگهه سان انفراريڊ شعاعن کي بچائي سگهي ٿو، ۽ غير زهر ۽ سستو آهي.
Fe3O4: ان ۾ سٺو انفراريڊ جذب ۽ حرارتي ردعمل جا خاصيتون آهن ۽ اڪثر انفرارڊ سينسر ۽ ڊيڪٽرز ۾ استعمال ٿيندو آهي.
Strontium titanate (SrTiO3): شاندار انفراريڊ جذب ۽ بصري خاصيتون، انفراريڊ سينسر ۽ ڊيڪٽرز لاءِ موزون آهن.
Erbium fluoride (ErF3): هڪ نادر زمين جو مرڪب آهي جيڪو انفراريڊ شعاعن کي جذب ڪري سگهي ٿو. Erbium fluoride ۾ گلابي رنگ جا ڪرسٽل، 1350 ° C جو هڪ پگھلڻ وارو نقطو، 2200 ° C جو هڪ ابلندڙ نقطو، ۽ 7.814g/cm³ جي کثافت آهي. اهو خاص طور تي نظريي ڪوٽنگ، فائبر doping، ليزر crystals، واحد-ڪرسٽل خام مال، ليزر amplifiers، catalyst additives، ۽ ٻين شعبن ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي.
2.2 انفراريڊ جذب ڪرڻ واري مواد ۾ ڌاتو مرکبات جي درخواست
اهي ڌاتو مرڪب وڏي پيماني تي infrared جذب مواد ۾ استعمال ٿيندا آهن. مثال طور، ATO، ITO، ۽ AZO اڪثر شفاف conductive، antistatic، تابڪاري تحفظ ڪوٽنگ ۽ شفاف electrodes ۾ استعمال ٿيندا آهن؛ WO3 وڏي پيماني تي استعمال ڪيو ويندو آهي مختلف گرمي جي موصليت، جذب، ۽ عکاس انفراريڊ مواد ۾ ان جي شاندار ويجهو-انفراڊ شيلڊنگ ڪارڪردگي ۽ غير زهر واري ملڪيت جي ڪري. اهي ڌاتو مرڪب انفراريڊ ٽيڪنالاجي جي ميدان ۾ هڪ اهم ڪردار ادا ڪن ٿا انهن جي منفرد انفراريڊ جذب خاصيتن جي ڪري.
2.3 زمين جا ڪهڙا ناياب مرکبات انفراريڊ شعاعن کي جذب ڪري سگھن ٿا؟
ناياب زمين جي عناصرن ۾، لينٿنم هيڪسابورائڊ ۽ نانو-سائز لينٿنم بورائڊ انفراريڊ شعاعن کي جذب ڪري سگھن ٿا.Lanthanum hexaboride (LaB6)رادار، ايرو اسپيس، اليڪٽرانڪس جي صنعت، اوزار، طبي سامان، گھر جي سامان جي metallurgy، ماحولياتي تحفظ، ۽ ٻين شعبن ۾ وڏي پيماني تي استعمال ٿيل مواد آهي. خاص طور تي، lanthanum hexaboride سنگل ڪرسٽل اعلي طاقت اليڪٽران ٽيوب، magnetrons، اليڪٽران بيام، آئن بيام، ۽ accelerator ڪيٿوڊس ٺاهڻ لاءِ هڪ مواد آهي.
ان کان علاوه، نانو-پيماني تي lanthanum boride پڻ انفراريڊ شعاعن کي جذب ڪرڻ جي ملڪيت آهي. اهو سج جي روشني کان انفراريڊ شعاعن کي روڪڻ لاءِ پوليٿيلين فلم شيٽس جي مٿاڇري تي ڪوٽنگ ۾ استعمال ٿيندو آهي. انفراريڊ شعاعن کي جذب ڪرڻ دوران، نانو-اسڪيل لينٿنم بورائڊ تمام گهڻي نظر ايندڙ روشني جذب نٿو ڪري. هي مواد گرم موسمن ۾ ونڊو جي شيشي ۾ داخل ٿيڻ کان انفراريڊ شعاعن کي روڪي سگهي ٿو، ۽ ٿڌي موسمن ۾ روشني ۽ گرمي توانائي کي وڌيڪ موثر طريقي سان استعمال ڪري سگهي ٿو.
ناياب زمين عناصر وڏي پيماني تي ڪيترن ئي شعبن ۾ استعمال ڪيا ويا آهن، جن ۾ فوجي، ايٽمي توانائي، اعلي ٽيڪنالاجي، ۽ روزاني صارفين جي شين شامل آهن. مثال طور، lanthanum هٿيارن ۽ سامان ۾ مصر جي حڪمت عملي جي ڪارڪردگي کي بهتر ڪرڻ لاء استعمال ڪيو ويندو آهي، گڊولينيم ۽ ان جا آئوٽوپس ايٽمي توانائي جي ميدان ۾ نيوٽران جاذب طور استعمال ڪيا ويندا آهن، ۽ سيريم کي الٽراوائلٽ ۽ انفراريڊ شعاعن کي جذب ڪرڻ لاءِ شيشي جي اضافي طور استعمال ڪيو ويندو آهي.
Cerium، هڪ گلاس additive جي طور تي، الٽراوائلٽ ۽ انفراريڊ شعاعن کي جذب ڪري سگهي ٿو ۽ هاڻي وڏي پيماني تي گاڏين جي شيشي ۾ استعمال ٿيندو آهي. اهو نه صرف الٽرا وائلٽ شعاعن کان بچائيندو آهي پر ڪار جي اندر جي گرمي پد کي به گهٽائيندو آهي، اهڙي طرح ايئر ڪنڊيشن لاءِ بجلي جي بچت ٿيندي آهي. 1997 کان وٺي، جاپاني آٽو موبائيل گلاس سيريم آڪسائيڊ سان شامل ڪيو ويو آھي، ۽ اھو 1996 ۾ گاڏين ۾ استعمال ڪيو ويو.
3. ڌاتو مرڪب پاران انفراريڊ جذب جا خاصيتون ۽ متاثر ڪندڙ عنصر
3.1 ڌاتو مرکبات پاران انفراريڊ جذب جا خاصيتون ۽ اثر ڪندڙ عنصر بنيادي طور تي هيٺيان پهلو شامل آهن:
جذب جي شرح جي حد: انفراريڊ شعاعن ۾ ڌاتو مرکبات جي جذب جي شرح مختلف عنصرن تي منحصر ڪري ٿي جهڙوڪ ڌاتو جي قسم، مٿاڇري جي حالت، حرارت، ۽ انفراريڊ شعاعن جي موج جي ڊيگهه. عام ڌاتن جهڙوڪ ايلومينيم، ٽامي ۽ لوهه ۾ عام طور تي انفراريڊ شعاعن جي جذب جي شرح 10٪ ۽ 50٪ جي وچ ۾ ڪمري جي حرارت تي هوندي آهي. مثال طور، ڪمري جي گرمي پد تي خالص المونيم جي مٿاڇري تي انفراريڊ شعاعن جي جذب جي شرح اٽڪل 12 سيڪڙو آهي، جڏهن ته ٽامي جي مٿاڇري جي جذب جي شرح تقريباً 40 سيڪڙو تائين پهچي سگهي ٿي.
3.2 ڌاتو مرکبات پاران انفراريڊ جذب جا خاصيتون ۽ اثر ڪندڙ عنصر:
ڌاتن جا قسم: مختلف ڌاتن ۾ مختلف ايٽمي ڍانچي ۽ اليڪٽران جي ترتيب هوندي آهي، جنهن جي نتيجي ۾ انفراريڊ شعاعن کي جذب ڪرڻ جي صلاحيت مختلف هوندي آهي.
مٿاڇري جي حالت: دات جي مٿاڇري جي خرابي، آڪسائيڊ پرت، يا ڪوٽنگ جذب جي شرح کي متاثر ڪندي.
گرمي پد: گرمي پد ۾ تبديليون ڌاتو جي اندر برقي حالت کي تبديل ڪندي، ان ڪري ان جي انفراريڊ شعاعن جي جذب کي متاثر ڪندي.
Infrared wavelength: infrared شعاعن جي مختلف موج جي ڊيگهه دھاتن لاءِ مختلف جذب ڪرڻ جي صلاحيت رکي ٿي.
خاص حالتن هيٺ تبديليون: ڪجهه مخصوص حالتن جي تحت، ڌاتو پاران انفراريڊ شعاعن جي جذب جي شرح ۾ وڏي تبديلي اچي سگهي ٿي. مثال طور، جڏهن هڪ ڌاتو جي مٿاڇري کي خاص مواد جي هڪ پرت سان ڍڪيل آهي، ان جي انفراريڊ شعاعن کي جذب ڪرڻ جي صلاحيت وڌائي سگهجي ٿي. ان کان علاوه، تيز گرمي جي ماحول ۾ دھات جي برقي رياست ۾ تبديلي پڻ جذب جي شرح ۾ اضافو ٿي سگھي ٿي.
ايپليڪيشن جا شعبا: ڌاتو مرکبات جي انفراريڊ جذب جا خاصيتون انفراريڊ ٽيڪنالاجي، تھرمل اميجنگ، ۽ ٻين شعبن ۾ اهم ايپليڪيشن قيمت آهن. مثال طور، ڪنهن ڌاتو جي مٿاڇري جي ڪوٽنگ يا گرمي پد کي ڪنٽرول ڪرڻ سان، ان جي انفراريڊ شعاعن جي جذب کي ترتيب ڏئي سگهجي ٿو، جنهن سان درجه حرارت جي ماپ، حرارتي تصويرن وغيره ۾ ايپليڪيشنن جي اجازت ڏئي سگهجي ٿي.
تجرباتي طريقا ۽ تحقيقي پس منظر: محققن تجرباتي ماپن ۽ پيشه ورانه مطالعي ذريعي دھاتن ذريعي انفراريڊ شعاعن جي جذب جي شرح کي طئي ڪيو. اهي ڊيٽا دھاتي مرکبات جي نظرياتي ملڪيت کي سمجهڻ ۽ لاڳاپيل ايپليڪيشنن کي ترقي ڪرڻ لاء اهم آهن.
تت ۾، ڌاتو مرکبات جي انفراريڊ جذب جا خاصيتون ڪيترن ئي عنصر کان متاثر ٿين ٿا ۽ مختلف حالتن ۾ خاص طور تي تبديل ٿي سگهن ٿيون. اهي خاصيتون وڏي پيماني تي ڪيترن ئي شعبن ۾ استعمال ٿيندا آهن.