سوپاس بۆ سەردانی ماڵپەڕی nature.com. ئەو وەشانەی وێبگەڕەی کە بەکاری دەهێنیت پشتگیری CSS ی سنوورداری هەیە. بۆ باشترین ئەزموون، پێشنیار دەکەین نوێترین وەشانی وێبگەڕ بەکاربهێنیت (یان دۆخی گونجان لە ئینتەرنێت ئێکسپلۆرەردا بکوژێنیتەوە). سەرەڕای ئەوەش، بۆ دڵنیابوون لە بەردەوامی پشتگیری، ئەم ماڵپەڕە ستایل و جاڤاسکڕێپت لەخۆناگرێت.
فراوانبوونی شیل لە کۆگا کلاستیکەکاندا کێشەی بەرچاو دروست دەکات، کە دەبێتە هۆی ناسەقامگیری بیرە بیرەکان. بەهۆی هۆکاری ژینگەییەوە، بەکارهێنانی شلەی کونکردن لەسەر بنەمای ئاو لەگەڵ ڕێگریکەری شیل زیادکراو باشترە لە شلەی کونکردن لەسەر بنەمای نەوت. شلە ئایۆنیەکان (ILs) سەرنجی زۆریان ڕاکێشاوە وەک ڕێگریکەری شیل بەهۆی تایبەتمەندییە کۆنتڕۆڵکراوەکانیان و تایبەتمەندییە بەهێزە کارۆستاتیکەکانیان. بەڵام شلە ئایۆنیەکان (ILs) کە لەسەر بنەمای ئیمیدازۆلیل دروستکراون، کە بە شێوەیەکی بەرفراوان لە شلەی کونکردندا بەکاردەهێنرێن، سەلماندوویانە کە ژەهراوی و ناتێکچوون و گرانن. توێنەرە قووڵەکانی یوتێکتیک (DES) بە بەدیلێکی کاریگەرتر و کەمتر ژەهراوی دادەنرێت بۆ شلە ئایۆنیەکان، بەڵام هێشتا لە بەردەوامیی ژینگەیی پێویست کەمترن. پێشکەوتنەکانی ئەم دواییە لەم بوارەدا بووەتە هۆی هێنانەکایەی توێنەرە قووڵەکانی یۆتێکتیکی سروشتی (NADES)، کە بە دۆستایەتی ڕاستەقینەی ژینگەیی ناسراون. ئەم توێژینەوەیە لێکۆڵینەوەی لە NADES کردووە، کە ترشی لیمۆیی (وەک وەرگری پەیوەندی هایدرۆجین) و گلیسیرۆل (وەک بەخشەری پەیوەندی هایدرۆجین) وەک زیادکەری شلەی کونکردن لەخۆدەگرێت. شلەی کونکردن لەسەر بنەمای NADES بەپێی API 13B-1 پەرەی پێدراوە و ئەدای کارکردنیان بەراورد کرا لەگەڵ شلەی کونکردن لەسەر بنەمای کلۆریدی پۆتاسیۆم، شلە ئایۆنیەکانی بنەمای ئیمیدازۆلیۆم، و شلەی کونکردن لەسەر بنەمای کلۆرایدی کۆڵین: یوریا-DES. تایبەتمەندییە فیزیکی و کیمیاییەکانی NADES تایبەتمەندەکان بە وردی باس کراون. تایبەتمەندییە ڕیۆلۆژییەکان، لەدەستدانی شلە، و تایبەتمەندییەکانی ڕێگریکردن لە شیل لە شلەی کونکردنەکەدا لە کاتی توێژینەوەکەدا هەڵسەنگێندرا، و دەرکەوت کە لە چڕیی 3% NADESs، ڕێژەی فشاری بەرهەم/چەسپاوی پلاستیک (YP/PV) زیاد بووە، ئەستووری کێکی قوڕ بە ڕێژەی 26% کەم بووەتەوە، و قەبارەی پاڵاوتەکە بە ڕێژەی 30.1% کەم بووەتەوە. جێی ئاماژەیە، NADES ڕێژەیەکی سەرنجڕاکێشی ڕێگریکردن لە فراوانبوونی بەدەستهێناوە کە 49.14% بووە و بەرهەمهێنانی شیل بە ڕێژەی 86.36% زیادکردووە. ئەم ئەنجامانە دەگەڕێتەوە بۆ توانای NADES بۆ دەستکاریکردنی چالاکیی ڕووکار، پۆتانسێلی زیتا و دووری نێوان چینەکانی گڵەکان، کە لەم توێژینەوەیەدا باسکراون بۆ تێگەیشتن لە میکانیزمە بنەڕەتییەکان. چاوەڕوان دەکرێت ئەم شلەی کونکردنە بەردەوامە شۆڕشێک لە پیشەسازی کونکردندا بکات بە دابینکردنی بەدیلێکی ناژەهراوی و کاریگەر و کاریگەرە بەرز بۆ ڕێگریکەرانی تەقلیدی ژەنگاوی شیل، ڕێگە خۆشدەکات بۆ شێوازەکانی کونکردنی ژینگەدۆست.
شیل بەردێکی گشتگیرە کە هەم وەک سەرچاوە و هەم وەک خەزنەی هایدرۆکاربۆنەکان کاردەکات، و پێکهاتە کونیلەدارەکەی1 توانای بەرهەمهێنان و هەڵگرتنی ئەم سەرچاوە بەنرخانە دابین دەکات. بەڵام شیل دەوڵەمەندە بە کانزاکانی گڵین وەک مۆنتمۆریلۆنایت، سمێکتایت، کاولینایت و ئیلیت، کە وا دەکات تووشی ئاوسانی بێت کاتێک بەر ئاو دەکەوێت، ئەمەش دەبێتە هۆی ناسەقامگیری بیرە بیرەکان لە کاتی کارەکانی کونکردندا2،3. ئەم کێشانە دەتوانن ببنە هۆی کاتی نابەرهەمهێنان (NPT) و کۆمەڵێک کێشەی کارکردن لەوانە گیربوونی بۆری، لەدەستدانی سووڕی قوڕ، داڕمانی بیر و پیسبوونی بیت، زیادکردنی کات و تێچووی چاکبوونەوە. بە شێوەیەکی نەریتی، شلەی کونکردن لەسەر بنەمای نەوت (OBDF) هەڵبژاردەی پەسەندکراو بووە بۆ پێکهاتەکانی شیل بەهۆی توانای بەرگریکردن لە فراوانبوونی شیل4. بەڵام بەکارهێنانی شلەی کونکردن لەسەر بنەمای نەوت تێچووی زیاتر و مەترسی ژینگەیی بەدوای خۆیدا دەهێنێت. شلەی کونکردن لەسەر بنەمای دەستکرد (SBDF) وەک بەدیلێک لەبەرچاو گیراوە، بەڵام گونجاوییان لە پلەی گەرمی بەرزدا جێگەی ڕەزامەندی نییە. شلەی کونکردن لەسەر بنەمای ئاو (WBDF) چارەسەرێکی سەرنجڕاکێشە چونکە سەلامەتتر و دۆستی ژینگەتر و کاریگەرترە لە OBDF5. ڕێگریکەری جۆراوجۆری شیل بەکارهێنراون بۆ بەرزکردنەوەی توانای ڕێگریکردنی شیل لە WBDF، لەوانە ڕێگریکەری تەقلیدی وەکو کلۆریدی پۆتاسیۆم، لیمۆ، سیلیکات و پۆلیمر. بەڵام ئەم ڕێگریکەرانە سنوورداربوونیان هەیە لە ڕووی کاریگەری و کاریگەریی ژینگەییەوە، بە تایبەت بەهۆی بەرزی چڕیی K+ لە ڕێگریکەرانی کلۆریدی پۆتاسیۆم و هەستیاری pH ی سیلیکاتەکان. 6 توێژەران ئەگەری بەکارهێنانی شلە ئایۆنیەکان وەک زیادکەری شلەی کونکردنیان دۆزیوەتەوە بۆ باشترکردنی ڕیۆلۆژی شلەی کونکردن و ڕێگریکردن لە ئاوسانی شیل و دروستبوونی هایدرەیت. بەڵام ئەم شلە ئایۆنییانە، بەتایبەتی ئەوانەی کە کاتیۆنی ئیمیدازۆلیلیان تێدایە، بەگشتی ژەهراوی و گرانن، ناتوانن لەناوببرێن و پێویستیان بە پرۆسەی ئامادەکردنی ئاڵۆز هەیە. بۆ چارەسەرکردنی ئەم کێشانە خەڵک دەستیان کرد بە گەڕان بەدوای بەدیلێکی ئابووریتر و دۆستی ژینگە، ئەمەش بووە هۆی سەرهەڵدانی توێنەرە قووڵەکانی یوتێکتیک (DES). DES تێکەڵەیەکی یۆتێکتیکییە کە لەلایەن بەخشەری پەیوەندی هایدرۆجین (HBD) و وەرگری پەیوەندی هایدرۆجین (HBA) بە ڕێژەیەکی مۆلی و پلەی گەرمی تایبەت دروستکراوە. ئەم تێکەڵە یۆتێکتیکیانە خاڵی توانەوەیان کەمترە لە پێکهاتە تاکەکەسییەکانیان، بە شێوەیەکی سەرەکی بەهۆی جێگیرنەبوونی بارگە کە بەهۆی پەیوەندی هایدرۆجینەوە دروست دەبێت. زۆرێک لە هۆکارەکان، لەوانە وزەی تۆڕ، گۆڕانی ئەنترۆپی، و کارلێکەکانی نێوان ئەنیونەکان و HBD، ڕۆڵێکی سەرەکی دەگێڕن لە دابەزاندنی خاڵی توانەوەی DES.
لە توێژینەوەکانی پێشوودا، زیادکەری جۆراوجۆر بۆ شلەی کونکردن لەسەر بنەمای ئاو زیادکرا بۆ چارەسەرکردنی کێشەی فراوانبوونی شیل. بۆ نموونە، ئۆفی و هاوکارانی. 1-butyl-3-methylimidazolium chloride (BMIM-Cl)ی زیاد کرد، کە بە شێوەیەکی بەرچاو ئەستووری کێکی قوڕاوی کەمکردەوە (تا 50%) و بەهای YP/PV بە ڕێژەی 11 لە پلەی گەرمی جیاوازدا کەمکردەوە. هوانگ و هاوکارانی. شلە ئایۆنییەکانیان بەکارهێناوە (بە تایبەتی، 1-هێکسیل-3-میتیلیمیدازۆلیۆم برۆمید و 1،2-بیس(3-هێکسیلیمیدازۆڵ-1-ئیل)ئیتان برۆماید) بە تێکەڵکردن لەگەڵ گەردیلەکانی Na-Bt و بە شێوەیەکی بەرچاو ئاوسانی شیل کەمکردووەتەوە بە ڕێژەی 86.43% و 94.17%، بە ڕێککەوت12. جگە لەوەش، یانگ و هاوکارانی. 1-vinyl-3-dodecylimidazolium bromide و 1-vinyl-3-tetradecylimidazolium bromide بەکارهێناوە بۆ کەمکردنەوەی ئاوسانی شیل بە ڕێژەی 16.91% و 5.81%، بە ڕێککەوت. 13 یانگ و هاوکارانی. هەروەها 1-vinyl-3-ethylimidazolium bromide بەکارهێناوە و فراوانبوونی شیلەکانی بە ڕێژەی 31.62% کەمکردووەتەوە لەکاتێکدا چاکبوونەوەی شیلەکانی لە 40.60% پاراستووە. 14 سەرەڕای ئەوەش، لو و هاوکارانی. 1-octyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate بەکارهێناوە بۆ کەمکردنەوەی ئاوسانی شیل بە ڕێژەی 80%. 15، 16 دای و هاوکارانی. کۆپۆلیمرە شلە ئایۆنیەکانی بەکارهێناوە بۆ ڕێگریکردن لە شیل و زیادبوونی 18%ی لە چاکبوونەوەی هێڵی بەدەستهێناوە بە بەراورد لەگەڵ ڕێگریکەرانی ئەمین. 17
شلە ئایۆنیەکان خۆیان هەندێک زیانیان هەیە، ئەمەش وای لە زاناکان کرد بەدوای بەدیلێکی ژینگەدۆستتردا بگەڕێن بۆ شلە ئایۆنیەکان و بەم شێوەیە DES لەدایک بوو. هانجیا یەکەم کەس بوو کە توێنەرە قووڵەکانی یوتێکتیک (DES)ی بەکارهێنا کە پێکهاتبوو لە ڤینێل کلۆرید ترشی پرۆپیۆنیکی (1:1)، ڤینێل کلۆرید 3-فینێلپرۆپیۆنیک ترشی (1:2)، و 3-مێرکاپتۆپرۆپیۆنیکی ترشی + ترشی ئیتاکۆنیک + ڤینێل کلۆرید (1:1:2)، کە ئاوسانی بەنتۆنیتیان بە ڕێژەی 68%، 58%، و 58%، بە ڕێککەوت18. لە تاقیکردنەوەیەکی ئازاددا، MH Rasul ڕێژەی 2:1ی گلیسیرۆل و کاربۆناتی پۆتاسیۆم (DES)ی بەکارهێنا و بە شێوەیەکی بەرچاو ئاوسانی نمونەکانی شیل کەمکردەوە بە ڕێژەی 87%19,20. ما یوریا:ڤینێل کلۆرایدی بەکارهێنا بۆ کەمکردنەوەی فراوانبوونی شیل بە شێوەیەکی بەرچاو بە ڕێژەی 67%.21 Rasul et al. تێکەڵکردنی DES و پۆلیمر وەک ڕێگریکەری دوو کرداریی شیل بەکارهات، کە کاریگەرییەکی نایابی ڕێگریکردن لە شیل بەدەستهێنا22.
هەرچەندە توێنەرە قووڵەکانی یۆتێکتیک (DES) بەگشتی بە بەدیلێکی سەوزتر دادەنرێت بۆ شلە ئایۆنیەکان، بەڵام پێکهاتەی ژەهراوی وەک خوێی ئەمۆنیۆمیشیان تێدایە، ئەمەش وا دەکات دۆستی ژینگەیییان جێگەی پرسیار بێت. ئەم کێشەیە بووەتە هۆی پەرەپێدانی توێنەرە قووڵەکانی یۆتێکتیکی سروشتی (NADES). هێشتا بە DES پۆلێن کراون، بەڵام لە ماددە و خوێی سروشتی پێکهاتوون، لەوانە کلۆریدی پۆتاسیۆم (KCl)، کلۆریدی کالیسیۆم (CaCl2)، خوێی ئیپسۆم (MgSO4.7H2O) و ئەوانی تر. زۆرێک لە پێکهاتە پۆتانسێلەکانی DES و NADES بوارێکی فراوان بۆ لێکۆڵینەوە لەم بوارەدا دەکاتەوە و چاوەڕوان دەکرێت لە چەندین بواردا بەکارهێنان بدۆزنەوە. چەندین توێژەر بە سەرکەوتوویی پێکهاتەی نوێی DES یان پەرەپێداوە کە کاریگەرییان سەلماندووە لە چەندین بەکارهێنانی جۆراوجۆردا. بۆ نموونە، ناسر و هاوکارانی. 2013 DESی لەسەر بنەمای کاربۆناتی پۆتاسیۆم دروستکرد و لێکۆڵینەوەی لە تایبەتمەندییە گەرمی فیزیکییەکانی کرد، کە دواتر بەکارهێنانی لە بوارەکانی ڕێگریکردن لە هایدرەیت، زیادکردنی شلەی کونکردن، لاگریکردن، و نانۆفیبریلەیشن دۆزیەوە. 23 جۆردی کیم و هاوکارەکانی NADES یان لەسەر بنەمای ترشی ئەسکۆربیک پەرەپێدا و تایبەتمەندییە دژە ئۆکسێنەرەکانیان لە بەکارهێنانی جۆراوجۆردا هەڵسەنگاند. 24 کریستەر و هاوکارانی. پەرەی بە NADES دا کە لەسەر بنەمای ترشی لیمۆیە و توانای خۆی وەک یارمەتیدەرێک بۆ بەرهەمەکانی کۆلاجین دەستنیشان کرد. 25 لیو یی و هاوکارەکانی بەکارهێنانی NADESیان وەک میدیای دەرهێنان و کرۆماتۆگرافی لە پێداچوونەوەیەکی گشتگیردا کورتکردەوە، لە کاتێکدا میسان و هاوکارانی. باسی لە بەکارهێنانی سەرکەوتووانەی NADES کرد لە کەرتی خۆراکی کشتوکاڵیدا. زۆر گرنگە کە توێژەرانی شلەی کونکردن دەست بکەن بە گرنگیدان بە کاریگەری NADES لە بەکارهێنانەکانیاندا. بەم دواییانە. لە ساڵی ٢٠٢٣دا ڕەسوڵ و هاوکارانی. تێکەڵەی جیاوازی توێنەرەوەی قووڵی سروشتی یۆتێکتیکی بەکارهێنا لەسەر بنەمای ترشی ئەسکۆربیک26، کلۆریدی کالیسیۆم27، کلۆریدی پۆتاسیۆم28 و خوێی ئێپسۆم29 و ڕێگرییەکی سەرنجڕاکێشی شیل و وەرگرتنەوەی شیلیان بەدەستهێنا. ئەم توێژینەوەیە یەکێکە لە یەکەم توێژینەوەکان بۆ ناساندنی NADES (بەتایبەت فۆرمولاسیۆنی بنەمای ترشی لیمۆ و گلیسیرۆل) وەک ڕێگریکەرێکی ژینگەدۆست و کاریگەر لە شلەکانی کونکردن لەسەر بنەمای ئاو، کە تایبەتمەندی سەقامگیری ژینگەیی نایابی هەیە، توانای ڕێگریکردنی شیل باشتر کردووە و ئەدای شلە باشتر دەکات بە بەراورد لەگەڵ ڕێگریکەرانی تەقلیدی وەک KCl، شلە ئایۆنییە بنچینەییەکانی ئیمیدازۆلیل و DESی تەقلیدی.
توێژینەوەکە بریتی دەبێت لە ئامادەکردنی ناوخۆیی NADES لەسەر بنەمای ترشی لیمۆ (CA) و دواتر تایبەتمەندی فیزیکی و کیمیایی ورد و بەکارهێنانی وەک زیادکەری شلەی کونکردن بۆ هەڵسەنگاندنی تایبەتمەندییەکانی شلەی کونکردن و توانای ڕێگریکردن لە ئاوسانی. لەم لێکۆڵینەوەیەدا، CA وەک وەرگری پەیوەندی هایدرۆجین کاردەکات لە کاتێکدا گلیسیرۆل (Gly) وەک بەخشەری پەیوەندی هایدرۆجین کاردەکات کە هەڵبژێردراوە لەسەر بنەمای پێوەرەکانی سکرینکردنی MH بۆ دروستبوون/هەڵبژاردنی NADES لە توێژینەوەکانی ڕێگریکردن لە شیل. پێوانەکانی سپێکترۆسکۆپی ژێر سووری گۆڕینی فۆریێ (FTIR)، پەرشوبڵاوی تیشکی ئێکس (XRD) و پۆتانسێلی زیتا (ZP) کارلێکەکانی NADES-گڵ و میکانیزمی بنەمای ڕێگریکردن لە ئاوسانی گڵ ڕوون دەکەنەوە. سەرەڕای ئەوە، ئەم توێژینەوەیە شلەی کونکردن لەسەر بنەمای CA NADES لەگەڵ DES32 کە لەسەر بنەمای 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride [EMIM]Cl7,12,14,17,31, KCl و کلۆرید کۆڵین: یوریا (1:2) بەراورد دەکات بۆ لێکۆڵینەوە لە کاریگەرییەکانیان لە ڕێگریکردن لە شیل و باشترکردنی ئەدای شلەی کونکردن.
ترشی لیمۆ (مۆنۆهایدرەیت)، گلیسیرۆل (99 USP)، و یوریا لە کۆمپانیای EvaChem، کوالالامپور، مالیزیا کڕدراون. کلۆریدی کۆڵین (>98%)، [EMIM]Cl 98%، و کلۆریدی پۆتاسیۆم لە سیگما ئەلدریچ، مالیزیا کڕدراون. پێکهاتەی کیمیایی هەموو ماددە کیمیاییەکان لە وێنەی 1 دا نیشان دراوە. دیاگرامی سەوز بەراورد دەکات بە ماددە کیمیاییە سەرەکییەکانی بەکارهێنراو لەم لێکۆڵینەوەیەدا: شلەی ئایۆنی ئیمیدازۆلیل، کلۆریدی کۆڵین (DES)، ترشی لیمۆ، گلیسیرۆل، کلۆریدی پۆتاسیۆم، و NADES (ترشی لیمۆ و گلیسیرۆل). خشتەی دۆستی ژینگەیی ئەو ماددە کیمیاییانەی کە لەم لێکۆڵینەوەیەدا بەکارهێنراون لە خشتەی 1 دا خراوەتەڕوو. لە خشتەکەدا، هەر ماددەیەکی کیمیایی بە پشتبەستن بە ژەهراویبوون، تێکچوونی زیندوو، تێچوون و بەردەوامیی ژینگەیی هەڵسەنگێندراوە.
پێکهاتەی کیمیایی ئەو مادانەی کە لەم لێکۆڵینەوەیەدا بەکارهێنراون: (ئە) ترشی لیمۆ، (ب) [EMIM]Cl، (ج) کلۆریدی کۆڵین، و (د) گلیسیرۆل.
کاندیدەکانی بەخشەری پەیوەندی هایدرۆجین (HBD) و وەرگری پەیوەندی هایدرۆجین (HBA) بۆ پەرەپێدانی NADES لەسەر بنەمای CA (توێنەری قووڵی یوتێکتیکی سروشتی) بە وردی هەڵبژێردران بەپێی پێوەرەکانی هەڵبژاردنی MH 30، کە مەبەست لێی پەرەپێدانی NADES وەک ڕێگریکەری کاریگەرە لە شیل. بەپێی ئەم پێوەرە، ئەو پێکهاتانەی کە ژمارەیەکی زۆر لە بەخشەر و وەرگرەکانی پەیوەندی هایدرۆجین و هەروەها گروپە کاراییە جەمسەرییەکانیان هەیە بە گونجاو دادەنرێت بۆ پەرەپێدانی NADES.
سەرەڕای ئەوە، شلەی ئایۆنی [EMIM]Cl و کۆڵین کلۆرید: توێنەرەوەی قووڵی یۆتێکتیکی یوریا (DES) هەڵبژێردران بۆ بەراوردکردن لەم لێکۆڵینەوەیەدا چونکە بە شێوەیەکی بەرفراوان وەک زیادکەری شلەی کونکردن بەکاردەهێنرێن33،34،35،36. جگە لەوەش، کلۆریدی پۆتاسیۆم (KCl) بەراورد کرا چونکە ڕێگریکەرێکی باو و ئاساییە.
ترشی لیمۆ و گلیسیرۆل بە ڕێژەی جیاوازی مۆلی تێکەڵ کران بۆ بەدەستهێنانی تێکەڵەی یۆتێکتیک. پشکنینی بینراو دەریخست کە تێکەڵەی یۆتێکتیک شلەیەکی یەکسان و شەفافە بەبێ تاڵ، ئەمەش ئاماژەیە بۆ ئەوەی کە بەخشەری پەیوەندی هایدرۆجین (HBD) و وەرگری پەیوەندی هایدرۆجین (HBA) بە سەرکەوتوویی لەم پێکهاتە یۆتێکتیکەدا تێکەڵ کراون. تاقیکردنەوە سەرەتاییەکان ئەنجامدرا بۆ چاودێریکردنی هەڵسوکەوتی وابەستە بە پلەی گەرمی پرۆسەی تێکەڵکردنی HBD و HBA. بەپێی ئەو لێکۆڵینەوە بەردەستانە، ڕێژەی تێکەڵە یۆتێکتیکییەکان لە سێ پلەی گەرمی تایبەتدا لە سەرووی 50 پلەی سەدی، 70 پلەی سەدی و 100 پلەی سەدی هەڵسەنگێندرا، ئەمەش ئاماژەیە بۆ ئەوەی کە پلەی گەرمی یۆتێکتیک بەزۆری لە مەودای 50-80 پلەی سەدیدایە. هاوسەنگی دیجیتاڵی مێتلەر بەکارهات بۆ کێشکردنی وردی پێکهاتەکانی HBD و HBA، و پلێتی گەرمی Thermo Fisher بەکارهات بۆ گەرمکردنەوە و تێکەڵکردنی HBD و HBA بە خێرایی 100 خولەک لە خولەکێکدا لە ژێر بارودۆخی کۆنترۆڵکراودا.
تایبەتمەندییە گەرمی فیزیکیەکانی توێنەرەوەی قووڵی یۆتێکتیکی دروستکراومان (DES)، لەوانەش چڕی، گرژی ڕووکار، پێوەرەکانی شکاندن و چەسپاوی، بە وردی لە مەودای پلەی گەرمی لە 289.15 بۆ 333.15 K پێوانە کرا. پێویستە ئاماژە بەوە بکرێت کە ئەم مەودایە پلەی گەرمییە بە شێوەیەکی سەرەکی بەهۆی سنوورداربوونی ئامێرە هەبووەکانەوە هەڵبژێردرا. شیکارییە گشتگیرەکە لێکۆڵینەوەیەکی قووڵی لە تایبەتمەندییە گەرمی فیزیکییە جیاوازەکانی ئەم فۆرمولاسیۆنەی NADES لەخۆگرتبوو، کە هەڵسوکەوتەکانیان لە مەودای پلەی گەرمیدا ئاشکرا کرد. گرنگیدان بەم مەودایە پلەی گەرمییە تایبەتە تێڕوانینێک دەدات بۆ تایبەتمەندییەکانی NADES کە گرنگییەکی تایبەتیان هەیە بۆ ژمارەیەک بەکارهێنان.
گرژی ڕووی NADES وەک ئامادەکراو لە مەودای 289.15 بۆ 333.15 K بە بەکارهێنانی پێوەرێکی گرژی نێوان ڕووکارەکان (IFT700) پێوانە کرا. دڵۆپەکانی NADES لە ژوورێکدا دروست دەبن کە پڕکراوە لە قەبارەیەکی زۆر لە شلە بە بەکارهێنانی دەرزی موولوولەیی لە ژێر بارودۆخی پلەی گەرمی و پەستانی تایبەتدا. سیستەمی وێنەگرتنی مۆدێرن پارامێتەرەکانی ئەندازەیی گونجاو دەناسێنن بۆ حیسابی گرژی نێوان ڕووکارەکان بە بەکارهێنانی هاوکێشەی لاپلاس.
شکاندنەوەپێوەرێکی ATAGO بەکارهات بۆ دیاریکردنی پەیوەندی شکاندنی NADESی تازە ئامادەکراو لە مەودای پلەی گەرمی 289.15 بۆ 333.15 K. ئامێرەکە مۆدیولێکی گەرمی بەکاردەهێنێت بۆ ڕێکخستنی پلەی گەرمی بۆ خەمڵاندنی پلەی شکاندنی ڕووناکی، ئەمەش پێویستی بە حەمامێکی ئاوی پلەی گەرمی بەردەوام نامێنێت. پێویستە ڕووی پریزمی شکاندنەوەکە پاک بکرێتەوە و گیراوەی نمونەیی بە یەکسانی بەسەریدا دابەش بکرێت. بە گیراوەیەکی ستانداردی ناسراو قەبارەبکە، و پاشان ئیندێکسی شکاندن لە شاشەکەوە بخوێنەرەوە.
چەسپاوی NADES وەک ئامادەکراو لە مەودای پلەی گەرمی 289.15 بۆ 333.15 K بە بەکارهێنانی چەسپاوی خولانەوەی بروکفیڵد (جۆری بەستوو) بە ڕێژەی بڕینی 30 خولەک لە خولەکێکدا و قەبارەی ئیسپیندەل 6 پێوانە کرا. دوای ئەوەی نمونەکە لەسەر شاشەکە لە ژێر ئیسپیندەلەکەدا دادەنرێت و توند دەکرێتەوە، چەسپاوییەکەی بە سەنتیپۆیز (cP) پیشان دەدات، کە زانیاری بەنرخ لەسەر تایبەتمەندییە ڕیۆلۆژییەکانی شلەکە دەدات.
پێوەرێکی چڕی گەورە DMA 35 Basic بەکارهات بۆ دیاریکردنی چڕی توێنەرەوەی قووڵی یوتێکتیکی سروشتی تازە ئامادەکراو (NDEES) لە مەودای پلەی گەرمی 289.15-333.15 K. بەو پێیەی ئامێرەکە گەرمکەرەوەیەکی ناوەکی نییە، دەبێت پێش بەکارهێنانی چڕی پێوەرەکەی NADES گەرم بکرێتەوە بۆ پلەی گەرمی دیاریکراو (± 2 °C). بەلایەنی کەمەوە 2 مل نمونە لە ڕێگەی بۆریەکەوە بکێشە، و چڕییەکە دەستبەجێ لەسەر شاشەکە پیشان دەدرێت. شایەنی باسە بەهۆی نەبوونی گەرمکەرەوەیەکی ناوەکی، ئەنجامی پێوانەکان هەڵەی ± 2 °C یان هەیە.
بۆ هەڵسەنگاندنی pH ی NADES ی تازە ئامادەکراو لە مەودای پلەی گەرمی 289.15–333.15 K، ئێمە پێوەرێکی pH ی بنچتۆپی Kenisمان بەکارهێنا. بەو پێیەی هیچ ئامێرێکی گەرمکەرەوەی ناوەکی نییە، سەرەتا NADES بە بەکارهێنانی پلاکی گەرم گەرمکرا بۆ پلەی گەرمی خوازراو (±2 °C) و پاشان ڕاستەوخۆ بە پێوەرێکی pH پێوانە کرا. پشکنەری پێوەرەکەی pH بە تەواوی لە NADES نوقم بکە و بەهای کۆتایی تۆمار بکە دوای ئەوەی خوێندنەوەکە جێگیر بوو.
شیکاری گەرمی کێشپێوان (TGA) بەکارهات بۆ هەڵسەنگاندنی سەقامگیری گەرمی توێنەرە قووڵەکانی یوتێکتیکی سروشتی (NADES). نمونەکان لە کاتی گەرمکردنەوەدا شیکرانەوە. بە بەکارهێنانی هاوسەنگییەکی وردی بەرز و بە وردی چاودێریکردنی پرۆسەی گەرمکردنەوە، پڵۆتێکی لەدەستدانی بارستە لە بەرامبەر پلەی گەرمیدا دروستکرا. NADES لە پلەی گەرمی 0 بۆ 500 پلەی سەدی بە ڕێژەی 1 پلەی سەدی لە خولەکێکدا گەرمکرایەوە.
بۆ دەستپێکردنی پرۆسەکە، پێویستە نمونەی NADES بە تەواوی تێکەڵ بکرێت، یەکسان بکرێت و شێی ڕووی زەوی لاببرێت. پاشان نمونەی ئامادەکراو دەخرێتە ناو کیوڤێتی TGA کە بە شێوەیەکی گشتی لە مادەیەکی بێهێز وەک ئەلەمنیۆم دروستکراوە. بۆ دڵنیابوون لە ئەنجامە وردەکان، ئامێرەکانی TGA بە بەکارهێنانی ماددە ئاماژەپێکراوەکان، بە شێوەیەکی گشتی ستانداردەکانی کێش، قەبارەیان بۆ دەکرێت. کاتێک کە قەبارە دەکرێت، تاقیکردنەوەی TGA دەست پێدەکات و نمونەکە بە شێوەیەکی کۆنترۆڵکراو گەرم دەکرێت، بەزۆری بە ڕێژەیەکی بەردەوام. چاودێریکردنی بەردەوامی پەیوەندی نێوان کێشی نمونە و پلەی گەرمی بەشێکی سەرەکی تاقیکردنەوەکە. ئامێرەکانی TGA زانیاری لەسەر پلەی گەرمی، کێش و پارامێتەرەکانی تر وەک ڕۆیشتنی غاز یان پلەی گەرمی نمونە کۆدەکەنەوە. کاتێک تاقیکردنەوەی TGA تەواو بوو، زانیارییە کۆکراوەکان شیکاری دەکرێن بۆ دیاریکردنی گۆڕانی کێشی نمونە وەک کارکردی پلەی گەرمی. ئەم زانیاریانە بەنرخن لە دیاریکردنی مەودای پلەی گەرمی پەیوەست بە گۆڕانکارییە فیزیایی و کیمیاییەکان لە نمونەکەدا، لەوانەش پرۆسەکانی وەک توانەوەی، هەڵمبوون، ئۆکساندن، یان شیبوونەوە.
شلەی کونکردن لەسەر بنەمای ئاو بە وردی بەپێی ستانداردی API 13B-1 داڕێژراوە، و پێکهاتەی تایبەتی لە خشتەی 2 دا هاتووە بۆ ئاماژە. ترشی لیمۆ و گلیسیرۆل (99 USP) لە سیگما ئەلدریچ لە مالیزیا کڕدرا بۆ ئامادەکردنی توێنەرەوەی سروشتی قووڵی یۆتێکتیک (NADES). سەرەڕای ئەوەش، ڕێگریکەری ئاسایی شیل کلۆریدی پۆتاسیۆم (KCl) لە سیگما ئەلدریچ لە مالیزیا کڕدرا. 1-ethyl, 3-methylimidazolium chloride ([EMIM]Cl) بە پاکی زیاتر لە 98% هەڵبژێردرا بەهۆی کاریگەرییە بەرچاوەکەی لە باشترکردنی ڕیۆلۆژیای شلەی کونکردن و ڕێگریکردن لە شیل، کە لە توێژینەوەکانی پێشوودا پشتڕاستکرایەوە. هەردوو KCl و ([EMIM]Cl) لە شیکاری بەراوردکاریدا بەکاردەهێنرێن بۆ هەڵسەنگاندنی ئەدای ڕێگریکردن لە شیلەکانی NADES.
زۆرێک لە توێژەران پێیان باشە بۆ لێکۆڵینەوە لە ئاوسانی شیلەکان پەرداخەکانی بەنتۆنایت بەکاربهێنن چونکە بنتۆنایت هەمان گروپی "مۆنتمۆریلۆنایت"ی تێدایە کە دەبێتە هۆی ئاوسانی شیل. بەدەستهێنانی نمونەی ناوەکی ڕاستەقینەی شیل چالاکە چونکە پرۆسەی ناوەکی شیلەکە ناسەقامگیر دەکات، لە ئەنجامدا نمونەگەلێک کە بە تەواوی شیل نین بەڵام بە شێوەیەکی گشتی تێکەڵەیەک لە چینەکانی بەردی شنی و بەردی لیمۆیان تێدایە. سەرەڕای ئەوە، نمونەکانی شیل بە شێوەیەکی گشتی ئەو گروپانەی مۆنتمۆریلۆنایتیان نییە کە دەبنە هۆی ئاوسانی شیل و هەربۆیە بۆ تاقیکردنەوەکانی ڕێگریکردن لە ئاوسانی شیل گونجاو نین.
لەم لێکۆڵینەوەیەدا، ئێمە گەردیلەی بنتۆنایتی پێکهاتوومان بەکارهێنا کە تیرەکەیان نزیکەی ٢.٥٤ سم بوو. دانەوێڵەکان بە فشاردان لەسەر 11.5 گرام تۆزی سۆدیۆم بەنتۆنایت لە پەستانی هایدرۆلیکیدا بە خێرایی 1600 psi دروستکراون. ئەستووری دانەوێڵەکان بە وردی پێوانە کرا پێش ئەوەی بخرێنە ناو دیلاتۆمێتری هێڵی (LD). پاشان گەردیلەکان لە نمونەی شلەی کونکردندا نوقم کران، لەوانەش نمونەی بنەڕەتی و نمونەکانی دەرزی ڕێگریکەر کە بۆ ڕێگریکردن لە ئاوسانی شیل بەکارهێنران. پاشان گۆڕانی ئەستووری دانەوێڵەکان بە وردی بە بەکارهێنانی LD چاودێری کرا، لەگەڵ پێوانەکان لە نێوان 60 چرکەدا بۆ ماوەی 24 کاتژمێر تۆمارکرا.
پەرشوبڵاوی تیشکی ئێکس دەریخست کە پێکهاتەی بنتۆنیت، بە تایبەت پێکهاتەی 47% مۆنتمۆریلۆنایت، هۆکارێکی سەرەکییە بۆ تێگەیشتن لە تایبەتمەندییە جیۆلۆجیەکانی. لە نێوان پێکهاتەکانی مۆنتمۆریلۆنایت لە بەنتۆنایتدا، مۆنتمۆریلۆنایت پێکهاتەی سەرەکییە، کە 88.6%ی کۆی پێکهاتەکانی پێکدەهێنێت. لەم نێوەندەدا کوارتز 29% و ئیلیت 7% و کاربۆنات 9%. بەشێکی بچووک (نزیکەی 3.2%) تێکەڵەیەک لە ئیلیت و مۆنتمۆریلۆنایت. جگە لەوەش توخمە شوێنەوارییەکانی وەک Fe2O3 (4.7%)، زیو ئەلومینۆسیلیکات (1.2%)، موسکۆڤایت (4%)، و فۆسفات (2.3%) لەخۆدەگرێت. سەرەڕای ئەوەش، بڕێکی کەم لە Na2O (1.83%) و ئاسن سیلیکات (2.17%) ئامادەن، ئەمەش وا دەکات بتوانرێت بە تەواوی توخمە پێکهێنەرەکانی بەنتۆنیت و ڕێژەی هەریەکەیان بزانرێت.
ئەم بەشە گشتگیرەی لێکۆڵینەوە وردەکارییەکانی تایبەتمەندییەکانی ڕیۆلۆژی و پاڵاوتنی نمونەکانی شلەی کونکردن دەخاتە ڕوو کە بە بەکارهێنانی توێنەرەوەی یوتێکتیکی قووڵی سروشتی (NADES) ئامادەکراون و وەک زیادکەری شلەی کونکردن بە چڕیی جیاواز (1%، 3% و 5%) بەکارهێنراون. پاشان نموونەکانی شلەی بنەمای NADES بەراورد کران و شیکرانەوە لەگەڵ نمونەی شلەی پێکهاتوو لە کلۆریدی پۆتاسیۆم (KCl)، CC: یوریا DES (توێنەری قووڵی یۆتێکتیکی کلۆریدی کۆڵین: یوریا) و شلە ئایۆنیەکان. ژمارەیەک لە پارامێتەرەکانی سەرەکی لەم لێکۆڵینەوەیەدا باسکراون لەوانە خوێندنەوەی چەسپاوی کە بە بەکارهێنانی چەسپاویپێوەرێکی FANN بەدەست هاتوون پێش و دوای بەرکەوتن بە بارودۆخی پیربوون لە پلەی گەرمی 100 پلەی سەدی و 150 پلەی سەدی. پێوانەکان بە خێرایی جیاوازی خولانەوەی (3 خولەک لە خولەکێکدا، 6 خولەک لە خولەکێکدا، 300 خولەک لە خولەکێکدا و 600 خولەک لە خولەکێکدا) ئەنجامدرا کە ڕێگەی بە شیکارییەکی گشتگیر بۆ هەڵسوکەوتی شلەی کونکردن دا. پاشان دەتوانرێت ئەو زانیاریانەی بەدەست هێنراون بەکاربهێنرێن بۆ دیاریکردنی تایبەتمەندییە سەرەکییەکانی وەک خاڵی بەرهەمهێنان (YP) و چەسپاوی پلاستیکی (PV)، کە تێڕوانینێک دەدەن بۆ ئەدای شلە لە ژێر بارودۆخی جیاوازدا. تاقیکردنەوەکانی پاڵاوتنی پلەی گەرمی بەرزی پەستانی بەرز (HPHT) لە 400 psi و 150°C (پلەی گەرمی ئاسایی لە بیرە پلەی گەرمی بەرزدا) ئەدای پاڵاوتنی (ئەستووری کێک و قەبارەی پاڵاوتنی) دیاری دەکات.
ئەم بەشە ئامێری پێشکەوتوو بەکاردەهێنێت، گرەیس HPHT هێڵکاری دیلاتۆمێتری (M4600)، بۆ هەڵسەنگاندنی وردی تایبەتمەندییەکانی ڕێگریکردن لە ئاوسانی شیل لە شلەکانی کونکردنمان لەسەر بنەمای ئاو. LSM ئامێرێکی پێشکەوتووە کە لە دوو پێکهاتە پێکهاتووە: کۆمپاکتەری پلێت و دیلاتۆمێتری هێڵی (مۆدێل: M4600). پلێتەکانی بێنتۆنیت ئامادەکران بۆ شیکاری بە بەکارهێنانی Grace Core/Plate Compactor. پاشان LSM زانیاری دەستبەجێی ئاوسانی لەسەر ئەم پلێتانە دەدات، کە ڕێگە بە هەڵسەنگاندنێکی گشتگیر دەدات بۆ تایبەتمەندییەکانی ڕێگریکردن لە ئاوسانی شیلەکە. تاقیکردنەوەکانی فراوانبوونی شیل لە ژێر بارودۆخی دەوروبەردا ئەنجامدرا، واتە 25 پلەی سەدی و 1 psia.
تاقیکردنەوەی سەقامگیری شیل تاقیکردنەوەیەکی سەرەکی لەخۆدەگرێت کە زۆرجار بە تاقیکردنەوەی وەرگرتنەوەی شیل، تاقیکردنەوەی نوقمبوونی شیل یان تاقیکردنەوەی بڵاوبوونەوەی شیل ناودەبرێت. بۆ دەستپێکردنی ئەم هەڵسەنگاندنە، بڕینی شیل لەسەر شاشەی #6 BSS جیا دەکرێنەوە و پاشان لەسەر شاشەی #10 دادەنرێت. پاشان بڕینەکان دەدرێنە تانکییەکی ڕاگرتن کە لەوێ لەگەڵ شلەیەکی بنەڕەتی و قوڕی کونکردن تێکەڵ دەکرێن کە NADES (Natural Deep Eutectic Solvent)ی تێدایە. هەنگاوی داهاتوو بریتییە لە دانانی تێکەڵەکە لەناو فڕنێکدا بۆ پرۆسەی ڕۆڵکردنی گەرمی چڕ، دڵنیابوون لەوەی کە بڕین و قوڕەکە بە باشی تێکەڵ بوون. دوای ١٦ کاتژمێر، بڕینەکان لە چەورییەکە لادەبرێن بە ڕێگەدان بە شیڵبوونەوەی شیلەکە، لە ئەنجامدا کێشی بڕینەکان کەم دەبێتەوە. تاقیکردنەوەی وەرگرتنەوەی شیل دوای ئەوەی بڕینی شیلەکان لە قوڕی کونکردندا لە پلەی گەرمی 150 پلەی سەدی و 1000 psi ڕاگیرابوون ئەنجامدرا. ئینج لە ماوەی ٢٤ کاتژمێردا.
بۆ پێوانەکردنی گەڕانەوەی قوڕی شیل، لە ڕێگەی شاشەیەکی وردترەوە (٤٠ تۆڕ) فلتەرمان کرد، پاشان بە باشی بە ئاو شۆردمان و لە کۆتاییدا لە فڕنێکدا وشکمان کردەوە. ئەم ڕێکارە بە ئازارە ڕێگەمان پێدەدات قوڕی وەرگیراو بەراورد بە کێشی سەرەتایی بخەمڵێنین، لە کۆتاییدا ڕێژەی سەدی قوڕی شیل کە بە سەرکەوتوویی وەرگیراوەتەوە، حیسابی بۆ دەکەین. سەرچاوەی نموونەکانی شیلەکان لە قەزای نیا، قەزای میری، ساراواک، مالیزیایە. پێش تاقیکردنەوەکانی پەرشوبڵاوی و وەرگرتنەوە، نموونەکانی شیل شیکارییەکی وردی پەرشوبڵاوی تیشکی ئێکس (XRD)یان بۆ کرا بۆ ژماردن و دیاریکردنی پێکهاتەی گڵیان و پشتڕاستکردنەوەی گونجاوییان بۆ تاقیکردنەوە. پێکهاتەی کانزای گڵینی نمونەکە بەم شێوەیەیە: ئیلیت 18%، کاولینایت 31%، کلۆریت 22%، ڤێرمیکولیت 10%، و مایکا 19%.
گرژی ڕووکار هۆکارێکی سەرەکییە بۆ کۆنتڕۆڵکردنی چوونە ناوەوەی کاتیۆنەکانی ئاو بۆ ناو مایکرۆپۆڕەکانی شیل لە ڕێگەی کرداری موولوولەییەوە، کە لەم بەشەدا بە وردی لێکۆڵینەوەی لەسەر دەکرێت. ئەم توێژینەوەیە ڕۆڵی گرژی ڕووکار لە تایبەتمەندی یەکگرتووی شلەکانی کونکردندا دەکۆڵێتەوە، تیشک دەخاتە سەر کاریگەرییە گرنگەکەی لەسەر پرۆسەی کونکردن، بەتایبەتی ڕێگریکردن لە شیل. ئێمە گرژیپێوەرێکی نێوان ڕووکارەکان (IFT700)مان بەکارهێنا بۆ پێوانەکردنی وردی گرژی ڕووکاری نمونەکانی شلەی کونکردن، کە لایەنێکی گرنگی هەڵسوکەوتی شلەی لە چوارچێوەی ڕێگریکردن لە شیل ئاشکرا کرد.
ئەم بەشە بە وردی باس لە دووری چینە d دەکات، کە بریتییە لە مەودای نێوان چینەکانی نێوان چینەکانی ئەلومینۆسیلیکات و چینێکی ئەلومینۆسیلیکات لە گڵەکاندا. شیکارییەکە نمونەی قوڕی تەڕی گرتەوە کە 1%، 3% و 5% CA NADESی تێدابوو، هەروەها 3% KCl، 3% [EMIM]Cl و 3% CC:urea DES based DES بۆ بەراوردکردن. پەرشوبڵاوی تیشکی ئێکس پێشکەوتوو (D2 Phaser) کە لە 40 mA و 45 kV کاردەکات لەگەڵ تیشکی Cu-Kα (λ = 1.54059 Å) ڕۆڵێکی گرنگی گێڕا لە تۆمارکردنی لوتکەی پەرشوبڵاوی تیشکی ئێکس لە هەردوو نمونەی تەڕ و وشکی Na-Bt. بەکارهێنانی هاوکێشەی براگ ڕێگە دەدات بە دیاریکردنی وردی دووری چینە d، بەمەش زانیاری بەنرخ لەسەر هەڵسوکەوتی گڵەکە دەدات.
ئەم بەشە ئامێری پێشکەوتووی Malvern Zetasizer Nano ZSP بەکاردەهێنێت بۆ پێوانەکردنی وردی پۆتانسێلی زیتا. ئەم هەڵسەنگاندنە زانیاری بەنرخی لەسەر تایبەتمەندیەکانی بارگەی نموونەکانی قوڕی شل کە 1%، 3%، و 5% CA NADESیان تێدایە، هەروەها 3% KCl، 3% [EMIM]Cl، و 3% CC:urea-based DES بۆ شیکاری بەراوردکاری پێشکەش کرد. ئەم ئەنجامانە بەشدارن لە تێگەیشتنمان لە سەقامگیری پێکهاتە کۆلۆیداڵەکان و کارلێکەکانیان لە شلەکاندا.
نمونەکانی گڵ پێش و دوای بەرکەوتن بە توێنەرەوەی سروشتی قووڵی یۆتێکتیک (NADES) بە بەکارهێنانی مایکرۆسکۆپی ئەلکترۆنی سکانکردنی دەردانی مەیدانی Zeiss Supra 55 VP (FESEM) کە بە تیشکی ئێکسی پەرشوبڵاوی وزە (EDX) تەیار کراوە، پشکنینیان بۆ کرا. ڕوونی وێنەگرتن 500 نانۆمەتر و وزەی تیشکی ئەلکترۆنی 30 کیلۆڤۆڵت و 50 کیلۆڤۆڵت بوو. FESEM بینینی ڕوونی بەرزی مۆرفۆلۆژیای ڕووکار و تایبەتمەندییە پێکهاتەییەکانی نمونەکانی گڵەکان دابین دەکات. ئامانجی ئەم توێژینەوەیە بەدەستهێنانی زانیاری بوو سەبارەت بە کاریگەری NADES لەسەر نمونەکانی گڵ بە بەراوردکردنی ئەو وێنانەی کە پێش بەرکەوتن و دوای بەرکەوتن بەدەست هاتوون.
لەم لێکۆڵینەوەیەدا، تەکنەلۆژیای وردبینی ئەلکترۆنی سکانکردنی دەردانی مەیدانی (FESEM) بەکارهێنرا بۆ لێکۆڵینەوە لە کاریگەری NADES لەسەر نمونەکانی گڵ لە ئاستی وردبینیدا. ئامانجی ئەم توێژینەوەیە ڕوونکردنەوەی بەکارهێنانی ئەگەری NADES و کاریگەرییەکانی لەسەر مۆرفۆلۆژیای گڵ و تێکڕای قەبارەی تەنۆلکەکانە، کە زانیاری بەنرخ دەدات بۆ لێکۆڵینەوە لەم بوارەدا.
لەم لێکۆڵینەوەیەدا، هێڵەکانی هەڵە بەکارهێنران بۆ وەسفکردنی بینراوی گۆڕانکاری و نادڵنیایی هەڵەی لەسەدا مامناوەند (AMPE) لە سەرانسەری بارودۆخی تاقیکاریدا. لەبری ئەوەی بەها تاکەکەسییەکانی AMPE نیشان بدەین (بەو پێیەی نیشاندانی بەهاکانی AMPE دەتوانێت ڕەوتەکان تەمومژاوی بکات و گۆڕانکارییە بچووکەکان زیادەڕەوی بکات)، ئێمە بە بەکارهێنانی یاسای 5% هێڵەکانی هەڵە حیسابی دەکەین. ئەم ڕێبازە دڵنیای دەدات لەوەی کە هەر هێڵێکی هەڵە نوێنەرایەتی ئەو نێوانە دەکات کە لە چوارچێوەیدا چاوەڕوان دەکرێت نێوانی متمانەی 95% و 100% بەهاکانی AMPE دابەزن، بەمەش پوختەیەکی ڕوونتر و پوختتر لە دابەشکردنی داتاکان بۆ هەر بارودۆخێکی تاقیکاری دابین دەکات. بەکارهێنانی هێڵەکانی هەڵە لەسەر بنەمای یاسای 5% بەم شێوەیە لێکدانەوە و متمانەپێکراوی نوێنەرایەتییە گرافیکییەکان باشتر دەکات و یارمەتیدەرە بۆ دابینکردنی تێگەیشتنێکی وردتر لە ئەنجامەکان و کاریگەرییەکانیان.
لە دروستکردنی توێنەرە قووڵەکانی یوتێکتیکی سروشتی (NADES)، چەندین پارامێتەرێکی سەرەکی بە وردی لە کاتی پرۆسەی ئامادەکردنی ناوخۆییدا لێکۆڵینەوەیان لەسەر کرا. ئەم هۆکارە گرنگانە بریتین لە پلەی گەرمی، ڕێژەی مۆلی و خێرایی تێکەڵکردن. تاقیکردنەوەکانمان دەریدەخەن کە کاتێک HBA (ترشی لیمۆ) و HBD (گلیسیرۆل) بە ڕێژەی مۆلی 1:4 لە پلەی گەرمی 50 پلەی سەدی تێکەڵ دەکرێن، تێکەڵەیەکی یوتێکتیک دروست دەبێت. تایبەتمەندی جیاکەرەوەی تێکەڵەی یۆتێکتیک بریتییە لە دەرکەوتنی شەفاف و یەکسان و نەبوونی نیشتوو. بەم شێوەیە، ئەم هەنگاوە سەرەکییە گرنگی ڕێژەی مۆلی، پلەی گەرمی و خێرایی تێکەڵکردن دەخاتە ڕوو، کە لە نێوانیاندا ڕێژەی مۆلی کاریگەرترین هۆکار بووە لە ئامادەکردنی DES و NADES، وەک لە وێنەی ٢ دا نیشان دراوە.
ئیندێکسی شکاندن (n) ڕێژەی خێرایی ڕووناکی لە بۆشاییدا بە خێرایی ڕووناکی لە ناوەندێکی چڕتر و چڕتردا دەرئەبڕێت. پەیوەندی شکاندن جێگەی سەرنجی تایبەتە بۆ توێنەرە قووڵەکانی یوتێکتیکی سروشتی (NADES) کاتێک کە بەکارهێنانی هەستیاری بینایی وەک هەستەوەری زیندوو لەبەرچاو دەگیرێت. ڕێژەی شکاندنی NADES کە لێکۆڵینەوەی لەسەر کراوە لە پلەی گەرمی 25 °C 1.452 بووە، کە بە شێوەیەکی سەرنجڕاکێش کەمترە لە ڕێژەی گلیسیرۆل.
شایەنی باسە کە پێوەرەکانی شکاندنی NADES لەگەڵ پلەی گەرمیدا کەم دەبێتەوە، و ئەم ڕەوتە دەتوانرێت بە وردی بە فۆرمۆلەی (1) و وێنەی 3 وەسف بکرێت، لەگەڵ هەڵەی ڕێژەی مامناوەندی ڕەها (AMPE) کە دەگاتە 0%. ئەم ڕەفتارە وابەستە بە پلەی گەرمی بە کەمبوونەوەی چەسپاوی و چڕی لە پلەی گەرمی بەرزدا ڕوون دەکرێتەوە، کە دەبێتە هۆی ئەوەی ڕووناکی بە خێرایی زیاتر بەناو ناوەندەکەدا بڕوات، لە ئەنجامدا بەهای پێوەرەکانی شکاندن (n) کەمتر دەبێتەوە. ئەم ئەنجامانە تێڕوانینێکی بەنرخ دەدەن لە بەکارهێنانی ستراتیژی NADES لە هەستکردن بە بینایی، کە تیشک دەخەنە سەر تواناکانیان بۆ بەکارهێنانی هەستەوەری زیندوو.
گرژی ڕووکار کە ڕەنگدانەوەی مەیلی ڕووبەرێکی شلەیە بۆ کەمکردنەوەی ڕووبەرەکەی، گرنگییەکی زۆری هەیە لە هەڵسەنگاندنی گونجاوی توێنەرە قووڵەکانی یۆتێکتیکی سروشتی (NADES) بۆ بەکارهێنانی بنەمای پەستانی موولوولەکان. لێکۆڵینەوەیەک لە گرژی ڕووکار لە مەودای پلەی گەرمی 25-60 °C زانیاری بەنرخ دەدات. لە پلەی گەرمی 25 پلەی سەدی، گرژی ڕووی NADES کە لەسەر بنەمای ترشی لیمۆیە 55.42 mN/m بوو، کە بە شێوەیەکی بەرچاو کەمترە لە ئاو و گلیسیرۆل. وێنەی ٤ نیشان دەدات کە گرژی ڕووکار بە شێوەیەکی بەرچاو کەم دەبێتەوە لەگەڵ بەرزبوونەوەی پلەی گەرمی. ئەم دیاردەیە دەتوانرێت بە زیادبوونی وزەی جوڵەیی گەردیلەیی و دواتر کەمبوونەوەی هێزە ڕاکێشانی نێوان گۆڕەکان ڕوون بکرێتەوە.
ڕەوتی کەمبوونەوەی هێڵی گرژی ڕووکار کە لە NADESی لێکۆڵینەوەکراودا بینراوە دەتوانرێت بە باشی بە هاوکێشە (2) دەرببڕدرێت، کە پەیوەندی بیرکاری بنەڕەتی لە مەودای پلەی گەرمی 25-60 °C نیشان دەدات. گرافیکی وێنەی 4 بە ڕوونی ڕەوتی گرژی ڕووکار لەگەڵ پلەی گەرمی بە هەڵەی ڕێژەی سەدی مامناوەندی ڕەها (AMPE) 1.4% نیشان دەدات، کە وردی بەهاکانی گرژی ڕووکاری ڕاپۆرتکراو دەژمێرێت. ئەم ئەنجامانە کاریگەری گرنگیان هەیە بۆ تێگەیشتن لە هەڵسوکەوتی NADES و بەکارهێنانە ئەگەرییەکانی.
تێگەیشتن لە داینامیکی چڕی توێنەرە قووڵەکانی یوتێکتیکی سروشتی (NADES) زۆر گرنگە بۆ ئاسانکاری بەکارهێنانیان لە چەندین لێکۆڵینەوەی زانستیدا. چڕی NADES لەسەر بنەمای ترشی لیمۆ لە پلەی گەرمی 25 پلەی سەدی 1.361 گم/سم3 یە، کە زیاترە لە چڕی گلیسیرۆلی باوک. ئەم جیاوازییە دەتوانرێت بە زیادکردنی وەرگری پەیوەندی هایدرۆجین (ترشی لیمۆ) بۆ گلیسیرۆل ڕوون بکرێتەوە.
بە وەرگرتنی NADES لەسەر بنەمای سیترات وەک نموونە، چڕیەکەی بۆ 1.19 گم/سم3 لە پلەی گەرمی 60 پلەی سەدیدا دادەبەزێت. زیادبوونی وزەی جوڵەیی لە کاتی گەرمکردنەوەدا دەبێتە هۆی بڵاوبوونەوەی مۆلیکولەکانی NADES، ئەمەش دەبێتە هۆی ئەوەی قەبارەیەکی گەورەتر داگیربکەن، لە ئەنجامدا چڕییان کەم دەبێتەوە. کەمبوونەوەی چڕی چاودێرکراو پەیوەندییەکی هێڵی دیاریکراو لەگەڵ زیادبوونی پلەی گەرمی نیشان دەدات، کە دەتوانرێت بە شێوەیەکی دروست بە فۆرمۆلەی (3) دەرببڕدرێت. وێنەی 5 بە شێوەیەکی گرافیکی ئەم تایبەتمەندیانەی گۆڕانی چڕی NADES بە هەڵەی ڕێژەی سەدی مامناوەندی ڕەها (AMPE) 1.12% دەخاتە ڕوو، کە پێوەرێکی چەندایەتی وردی بەهاکانی چڕی ڕاپۆرتکراو دابین دەکات.
چەسپاوی هێزی سەرنجڕاکێشە لە نێوان چینە جیاوازەکانی شلەیەک کە لە جوڵەدایە و ڕۆڵێکی سەرەکی دەگێڕێت لە تێگەیشتن لە بەکارهێنانی توێنەرە قووڵەکانی یۆتێکتیکی سروشتی (NADES) لە بەکارهێنانی جۆراوجۆردا. لە پلەی گەرمی 25 پلەی سەدیدا، چەسپاوی NADES 951 cP بوو، کە زیاترە لە چەسپاوی گلیسیرۆل.
کەمبوونەوەی چەسپاوی چاودێرکراو لەگەڵ زیادبوونی پلەی گەرمی بە شێوەیەکی سەرەکی بە لاوازبوونی هێزە ڕاکێشانی نێوان گۆڕەکان ڕوون دەکرێتەوە. ئەم دیاردەیە دەبێتە هۆی کەمبوونەوەی چەسپاوی شلەکە، ڕەوتێک کە بە ڕوونی لە وێنەی ٦دا نیشان دراوە و بە هاوکێشە (٤) ژمارەیی کراوە. جێگای ئاماژەیە، لە پلەی گەرمی 60 پلەی سەدی، چەسپاوی بۆ 898 cP دادەبەزێت لەگەڵ هەڵەی لەسەدا مامناوەندی گشتی (AMPE) 1.4%. تێگەیشتنێکی ورد لە وابەستەیی چەسپاوی بەرامبەر بە پلەی گەرمی لە NADES گرنگییەکی زۆری هەیە بۆ بەکارهێنانی پراکتیکی.
pH ی گیراوەکە کە بە لۆگاریتمی نەرێنی چڕی ئایۆنی هایدرۆجین دیاری دەکرێت، گرینگە، بە تایبەت لە بەکارهێنانە هەستیارەکانی pH وەک دروستکردنی DNA، بۆیە دەبێت pH ی NADES بە وردی پێش بەکارهێنان لێکۆڵینەوەی لەسەر بکرێت. بە وەرگرتنی NADES کە لەسەر بنەمای ترشی لیمۆیە وەک نموونە، دەتوانرێت pH ی ترشی دیار 1.91 ببینرێت، کە بە پێچەوانەی pH ی تاڕادەیەک بێلایەنی گلیسیرۆلەوەیە.
ئەوەی جێگای سەرنجە، pH ی توێنەرەوەی تواوەی دیهایدرۆجینازی ترشی لیمۆی سروشتی (NADES) ڕەوتێکی کەمبوونەوەی ناهێڵی نیشان دا لەگەڵ بەرزبوونەوەی پلەی گەرمی. ئەم دیاردەیە دەگەڕێتەوە بۆ زیادبوونی لەرزینە گەردیلەیەکان کە هاوسەنگی H+ لە گیراوەکەدا تێکدەدەن و دەبێتە هۆی دروستبوونی ئایۆنەکانی [H]+ و لە بەرامبەردا گۆڕانکاری لە بەهای pH. لە کاتێکدا کە pH سروشتی ترشی لیمۆ لە نێوان 3 بۆ 5 دایە، بوونی هایدرۆجینی ترش لە گلیسیرۆلدا زیاتر pH بۆ 1.91 دادەبەزێنێت.
هەڵسوکەوتی pH ی NADES لەسەر بنەمای سیترات لە مەودای پلەی گەرمی 25-60 °C دەتوانرێت بە شێوەیەکی گونجاو بە هاوکێشە (5) نیشان بدرێت، کە دەربڕینێکی بیرکاری بۆ ڕەوتی pH ی چاودێرکراو دابین دەکات. وێنەی ٧ بە شێوەیەکی گرافیکی ئەم پەیوەندییە سەرنجڕاکێشە نیشان دەدات، کە کاریگەری پلەی گەرمی لەسەر pH ی NADES دەخاتە ڕوو، کە ڕاپۆرت کراوە کە 1.4% بۆ AMPE یە.
شیکاری گەرمی کێشپێوانی (TGA) بۆ توێنەرەوەی قووڵی یوتێکتیکی ترشی لیمۆی سروشتی (NADES) بە شێوەیەکی سیستماتیکی لە مەودای پلەی گەرمی لە پلەی گەرمی ژوورەوە تا 500 پلەی سەدی ئەنجامدرا. وەک لە وێنەکانی 8a و b دا دەردەکەوێت، لەدەستدانی سەرەتایی بارستە تا 100 پلەی سەدی بە شێوەیەکی سەرەکی بەهۆی ئاوی هەڵمژراو و ئاوی شێدارکردنەوە بووە کە پەیوەندی بە ترشی لیمۆ و گلیسیرۆلی پاکەوە هەیە. ڕاگرتنی بارستەیی بەرچاو بە نزیکەی 88% تا پلەی گەرمی 180 پلەی سەدی بەدیکرا، کە بە شێوەیەکی سەرەکی بەهۆی شیبوونەوەی ترشی لیمۆییەوە بوو بۆ ترشی ئەکۆنیتیک و دواتر دروستبوونی میتیلمالیک ئەنهایدرید (III) لە کاتی گەرمکردنەوەی زیاتردا (شێوەی 8 ب). لە سەرووی 180 پلەی سەدی، دەرکەوتنی ڕوونی ئەکرۆلین (ئەکریلالدەهید) لە گلیسیرۆلدا دەتوانرێت بەدی بکرێت، وەک لە وێنەی 8b37 دا نیشان دراوە.
شیکاری گەرمی کێشپێوانی (TGA)ی گلیسیرۆل پرۆسەی لەدەستدانی بارستەی دوو قۆناغی ئاشکرا کرد. قۆناغی سەرەتایی (180 بۆ 220 پلەی سەدی) پێکهاتنی ئەکرۆلین لەخۆدەگرێت، دواتر لەدەستدانی بارستەی بەرچاو لە پلەی گەرمی بەرزدا لە 230 بۆ 300 پلەی سەدی (شێوەی 8a). لەگەڵ بەرزبوونەوەی پلەی گەرمی، ئەسیتالدەهید، دووەم ئۆکسیدی کاربۆن، میتان و هایدرۆجین بە یەکەوە دروست دەبن. جێگای ئاماژەیە، تەنها 28%ی بارستە لە پلەی گەرمی 300 پلەی سەدیدا ڕاگیراوە، ئەمەش ئەوە پیشان دەدات کە تایبەتمەندییە ناوەکییەکانی NADES 8(a)38,39 ڕەنگە کەموکوڕییان هەبێت.
بۆ بەدەستهێنانی زانیاری دەربارەی دروستبوونی پەیوەندی کیمیایی نوێ، هەڵپەسێردراوەکانی تازە ئامادەکراوی توێنەرە قووڵەکانی یوتێکتیکی سروشتی (NADES) بە سپێکترۆسکۆپی ژێر سووری گۆڕینی فۆریێ (FTIR) شیکرانەوە. شیکارییەکە بە بەراوردکردنی سپێکتریمی هەڵپەسێردراوی NADES لەگەڵ سپێکتری ترشی لیمۆی پاک (CA) و گلیسیرۆل (Gly) ئەنجامدرا. سپێکتریمی CA لوتکەی ڕوونی لە 1752 1/سم و 1673 1/سم نیشان دا، کە نوێنەرایەتی لەرزینەکانی کشانی پەیوەندی C=O دەکەن و هەروەها تایبەتمەندی CAن. سەرەڕای ئەوە، گۆڕانکارییەکی بەرچاو لە لەرزینەکانی چەمانەوەی OH لە 1360 1/سم لە ناوچەی پەنجەمۆردا بینرا، وەک لە وێنەی 9 دا نیشان دراوە.
بە هەمان شێوە لە حاڵەتی گلیسیرۆلدا، گۆڕانی لەرزینەکانی کشانی OH و چەمانەوەی لە ژمارەی شەپۆلەکانی 3291 1/سم و 1414 1/سم، بە ڕێککەوت دۆزرایەوە. ئێستا، بە شیکردنەوەی سپێکتریمی NADES وەک ئامادەکراو، گۆڕانکارییەکی بەرچاو لە سپێکترۆمەکەدا دۆزرایەوە. وەک لە وێنەی ٧ دا دیارە، لەرزین کشانی پەیوەندی C=O لە 1752 1/cm بۆ 1720 1/cm و لەرزینی چەمانەوەی پەیوەندی -OH ی گلیسیرۆل لە 1414 1/cm بۆ 1359 1/cm گۆڕاوە. ئەم گۆڕانکاریانە لە ژمارە شەپۆلەکاندا ئاماژەن بۆ گۆڕانی ئەلکترۆنەرێنی، کە ئاماژەیە بۆ دروستبوونی پەیوەندی کیمیایی نوێ لە پێکهاتەی NADES.