Nature.com ಗೆ ಭೇಟಿ ನೀಡಿದ್ದಕ್ಕಾಗಿ ಧನ್ಯವಾದಗಳು. ನೀವು ಬಳಸುತ್ತಿರುವ ಬ್ರೌಸರ್‌ನ ಆವೃತ್ತಿಯು ಸೀಮಿತ CSS ಬೆಂಬಲವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಉತ್ತಮ ಫಲಿತಾಂಶಗಳಿಗಾಗಿ, ನಿಮ್ಮ ಬ್ರೌಸರ್‌ನ ಹೊಸ ಆವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಲು ನಾವು ಶಿಫಾರಸು ಮಾಡುತ್ತೇವೆ (ಅಥವಾ ಇಂಟರ್ನೆಟ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪ್ಲೋರರ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮೋಡ್ ಅನ್ನು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಿ). ಈ ಮಧ್ಯೆ, ನಿರಂತರ ಬೆಂಬಲವನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು, ನಾವು ಸ್ಟೈಲಿಂಗ್ ಅಥವಾ ಜಾವಾಸ್ಕ್ರಿಪ್ಟ್ ಇಲ್ಲದೆ ಸೈಟ್ ಅನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತಿದ್ದೇವೆ.
ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಟಿಯರಿಕ್ ಆಮ್ಲ (SA) ಅನ್ನು ಹಂತ ಬದಲಾವಣೆ ವಸ್ತುವಾಗಿ (PCM) ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, SiO2 ಶೆಲ್ ಸರ್ಫ್ಯಾಕ್ಟಂಟ್ ಅನ್ನು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಎನ್ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟ್ ಮಾಡಲು ಸೋಲ್-ಜೆಲ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಲಾಯಿತು. 10 ಮಿಲಿ ಟೆಟ್ರಾಥೈಲ್ ಆರ್ಥೋಸಿಲಿಕೇಟ್ (TEOS) ನಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ಪ್ರಮಾಣದ SA (5, 10, 15, 20, 30, ಮತ್ತು 50 ಗ್ರಾಂ) ಅನ್ನು ಸುತ್ತುವರಿಯಲಾಯಿತು. ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಮೈಕ್ರೋಎನ್ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ ಹಂತ ಬದಲಾವಣೆ ವಸ್ತು (MEPCM) ಅನ್ನು ಫೋರಿಯರ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮ್ ಇನ್ಫ್ರಾರೆಡ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (FT-IR), ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ (XRD), ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಫೋಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (XPS) ಮತ್ತು ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (SEM) ಮೂಲಕ ನಿರೂಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ಗುಣಲಕ್ಷಣ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು SA ಅನ್ನು SiO2 ನಿಂದ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಎನ್ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ. ಥರ್ಮೋಗ್ರಾವಿಮೆಟ್ರಿಕ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ (TGA) MEPCM CA ಗಿಂತ ಉತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ. ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಕ್ಯಾಲೋರಿಮೆಟ್ರಿ (DSC) ಬಳಸಿ, 30 ತಾಪನ-ತಂಪಾಗಿಸುವ ಚಕ್ರಗಳ ನಂತರವೂ MEPCM ನ ಎಂಥಾಲ್ಪಿ ಮೌಲ್ಯವು ಬದಲಾಗಲಿಲ್ಲ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ಎಲ್ಲಾ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ, MEPCM ಹೊಂದಿರುವ 50 ಗ್ರಾಂ SA ಕರಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಘನೀಕರಣದ ಅತ್ಯಧಿಕ ಸುಪ್ತ ಶಾಖವನ್ನು ಹೊಂದಿತ್ತು, ಅವು ಕ್ರಮವಾಗಿ 182.53 J/g ಮತ್ತು 160.12 J/g ಆಗಿದ್ದವು. ಪ್ಯಾಕೇಜ್ ದಕ್ಷತೆಯ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಉಷ್ಣ ದತ್ತಾಂಶವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಅದೇ ಮಾದರಿಗೆ ಅತ್ಯಧಿಕ ದಕ್ಷತೆಯು 86.68% ಆಗಿತ್ತು.
ನಿರ್ಮಾಣ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಸರಿಸುಮಾರು 58% ರಷ್ಟು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕಟ್ಟಡಗಳನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡಲು ಮತ್ತು ತಂಪಾಗಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ1. ಆದ್ದರಿಂದ, ಪರಿಸರ ಮಾಲಿನ್ಯವನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಶಕ್ತಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವುದು ಅತ್ಯಂತ ಅಗತ್ಯವಾದ ವಿಷಯವಾಗಿದೆ2. ಹಂತ ಬದಲಾವಣೆಯ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು (PCM) ಬಳಸುವ ಸುಪ್ತ ಶಾಖ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದ ಏರಿಳಿತಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಬಹುದು3,4,5,6 ಮತ್ತು ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ, ಸೌರಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹಣೆ, ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಮತ್ತು ಹವಾನಿಯಂತ್ರಣದಂತಹ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು7,8,9 . PCM ಹಗಲಿನಲ್ಲಿ ಕಟ್ಟಡದ ಹೊರಾಂಗಣಗಳಿಂದ ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ರಾತ್ರಿಯಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ10. ಆದ್ದರಿಂದ, ಹಂತ ಬದಲಾವಣೆಯ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳಾಗಿ ಶಿಫಾರಸು ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಘನ-ಘನ, ಘನ-ದ್ರವ, ದ್ರವ-ಅನಿಲ ಮತ್ತು ಘನ-ಅನಿಲದಂತಹ ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ PCM ಗಳಿವೆ11. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ, ಅತ್ಯಂತ ಜನಪ್ರಿಯ ಮತ್ತು ಆಗಾಗ್ಗೆ ಬಳಸಲಾಗುವ ಹಂತ ಬದಲಾವಣೆಯ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳು ಘನ-ಘನ ಹಂತ ಬದಲಾವಣೆ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಘನ-ದ್ರವ ಹಂತ ಬದಲಾವಣೆ ವಸ್ತುಗಳು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ದ್ರವ-ಅನಿಲ ಮತ್ತು ಘನ-ಅನಿಲ ಹಂತ ಪರಿವರ್ತನೆ ವಸ್ತುಗಳ ಅಗಾಧವಾದ ಪರಿಮಾಣ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಂದಾಗಿ ಅವುಗಳ ಅನ್ವಯವು ತುಂಬಾ ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿದೆ.
PCM ತನ್ನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ: 15°C ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಕರಗುವವುಗಳನ್ನು ಶೀತ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಹವಾನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಬಹುದು ಮತ್ತು 90°C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಕರಗುವವುಗಳನ್ನು ಬೆಂಕಿಯನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು ತಾಪನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಬಹುದು12. ಅನ್ವಯಿಕೆ ಮತ್ತು ಕರಗುವ ಬಿಂದುವಿನ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ವಿವಿಧ ಹಂತ ಬದಲಾವಣೆಯ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ಸಾವಯವ ಮತ್ತು ಅಜೈವಿಕ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳಿಂದ ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ13,14,15. ಪ್ಯಾರಾಫಿನ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸುಪ್ತ ಶಾಖ, ನಾಶವಾಗದಿರುವಿಕೆ, ಸುರಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ವಿಶಾಲ ಕರಗುವ ಬಿಂದು ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಹಂತ ಬದಲಾವಣೆಯ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ16,17,18,19,20,21.
ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹಂತ ಬದಲಾವಣೆಯ ವಸ್ತುಗಳ ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯಿಂದಾಗಿ, ಹಂತ ಬದಲಾವಣೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಮೂಲ ವಸ್ತುವಿನ ಸೋರಿಕೆಯನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು ಅವುಗಳನ್ನು ಶೆಲ್ (ಹೊರ ಪದರ) ನಲ್ಲಿ ಸುತ್ತುವರಿಯಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ದೋಷಗಳು ಅಥವಾ ಬಾಹ್ಯ ಒತ್ತಡವು ಹೊರ ಪದರವನ್ನು (ಕ್ಲಾಡಿಂಗ್) ಹಾನಿಗೊಳಿಸಬಹುದು, ಮತ್ತು ಕರಗಿದ ಹಂತ ಬದಲಾವಣೆಯ ವಸ್ತುವು ಕಟ್ಟಡ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಬಹುದು, ಇದು ಎಂಬೆಡೆಡ್ ಉಕ್ಕಿನ ಬಾರ್‌ಗಳ ತುಕ್ಕುಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಕಟ್ಟಡದ ಸೇವಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ23. ಆದ್ದರಿಂದ, ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ ಹಂತ ಬದಲಾವಣೆಯ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸಾಕಷ್ಟು ಶೆಲ್ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸುವುದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ, ಇದು ಮೇಲಿನ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಬಹುದು24.
ಹಂತ ಬದಲಾವಣೆಯ ವಸ್ತುಗಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಎನ್ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಷನ್ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪರಿಸರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪರಿಮಾಣ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ. PCM ಎನ್ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಷನ್ಗಾಗಿ ವಿವಿಧ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ ಇಂಟರ್ಫೇಶಿಯಲ್ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣ25,26,27,28, ಇನ್ ಸಿತು ಪಾಲಿಮರೀಕರಣ29,30,31,32, ಕೋಸರ್ವೇಶನ್33,34,35 ಮತ್ತು ಸೋಲ್-ಜೆಲ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು36,37,38,39. ಫಾರ್ಮಾಲ್ಡಿಹೈಡ್ ರಾಳವನ್ನು ಮೈಕ್ರೋಎನ್ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಷನ್ಗಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು40,41,42,43. ಮೆಲಮೈನ್-ಫಾರ್ಮಾಲ್ಡಿಹೈಡ್ ಮತ್ತು ಯೂರಿಯಾ-ಫಾರ್ಮಾಲ್ಡಿಹೈಡ್ ರಾಳಗಳನ್ನು ಶೆಲ್ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವಿಷಕಾರಿ ಫಾರ್ಮಾಲ್ಡಿಹೈಡ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಈ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸುವುದನ್ನು ನಿಷೇಧಿಸಲಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸ್ಕೇಲೆಬಲ್ ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹಣೆಗಾಗಿ ಪರಿಸರ ಸ್ನೇಹಿ ಹಂತ ಬದಲಾವಣೆಯ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಕೊಬ್ಬಿನಾಮ್ಲಗಳು ಮತ್ತು ಲಿಗ್ನಿನ್ 44 ಆಧರಿಸಿ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ನ್ಯಾನೊಕ್ಯಾಪ್ಸುಲ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಬಹುದು.
ಜಾಂಗ್ ಮತ್ತು ಇತರರು 45 ಮತ್ತು ಇತರರು ಟೆಟ್ರಾಥೈಲ್ ಆರ್ಥೋಸಿಲಿಕೇಟ್‌ನಿಂದ ಲಾರಿಕ್ ಆಮ್ಲವನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಿದರು ಮತ್ತು ಮೀಥೈಲ್‌ಟ್ರೈಥಾಕ್ಸಿಸಿಲೇನ್‌ನ ಟೆಟ್ರಾಥೈಲ್ ಆರ್ಥೋಸಿಲಿಕೇಟ್‌ನ ಪರಿಮಾಣ ಅನುಪಾತವು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಸುಪ್ತ ಶಾಖವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ಹೈಡ್ರೋಫೋಬಿಸಿಟಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೀರ್ಮಾನಿಸಿದರು. ಲಾರಿಕ್ ಆಮ್ಲವು ಕಪೋಕ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳಿಗೆ ಸಂಭಾವ್ಯ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಕೋರ್ ವಸ್ತುವಾಗಿರಬಹುದು46. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಲ್ಯಾಟಿಬಾರಿ ಮತ್ತು ಇತರರು 47 TiO2 ಅನ್ನು ಶೆಲ್ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಸ್ಟಿಯರಿಕ್ ಆಮ್ಲ-ಆಧಾರಿತ PCMಗಳು. ಝು ಮತ್ತು ಇತರರು ಸಂಭಾವ್ಯ PCMಗಳಾಗಿ n-ಆಕ್ಟಾಡೆಕೇನ್ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕೋನ್ ನ್ಯಾನೊಕ್ಯಾಪ್ಸುಲ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಿದರು48. ಸಾಹಿತ್ಯದ ವಿಮರ್ಶೆಯಿಂದ, ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರವಾದ ಮೈಕ್ರೋಎನ್‌ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ ಹಂತ ಬದಲಾವಣೆ ವಸ್ತುಗಳ ರಚನೆಗೆ ಶಿಫಾರಸು ಮಾಡಲಾದ ಡೋಸೇಜ್ ಅನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಕಷ್ಟ.
ಆದ್ದರಿಂದ, ಲೇಖಕರ ಜ್ಞಾನದ ಪ್ರಕಾರ, ಸೂಕ್ಷ್ಮಕೋಶಗಳ ರಚನೆಗೆ ಬಳಸುವ ಹಂತ ಬದಲಾವಣೆಯ ವಸ್ತುಗಳ ಪ್ರಮಾಣವು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರವಾದ ಸೂಕ್ಷ್ಮಕೋಶಗಳ ರಚನೆಯ ವಸ್ತುಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ನಿಯತಾಂಕವಾಗಿದೆ. ವಿಭಿನ್ನ ಪ್ರಮಾಣದ ಹಂತ ಬದಲಾವಣೆಯ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದರಿಂದ ಸೂಕ್ಷ್ಮಕೋಶಗಳ ರಚನೆಯ ವಸ್ತುಗಳ ವಿಭಿನ್ನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟಪಡಿಸಲು ನಮಗೆ ಅವಕಾಶ ನೀಡುತ್ತದೆ. ಸ್ಟೀರಿಕ್ ಆಮ್ಲ (ಕೊಬ್ಬಿನ ಆಮ್ಲ) ಪರಿಸರ ಸ್ನೇಹಿ, ವೈದ್ಯಕೀಯವಾಗಿ ಮುಖ್ಯ ಮತ್ತು ಆರ್ಥಿಕ ವಸ್ತುವಾಗಿದ್ದು, ಇದನ್ನು ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಂಥಾಲ್ಪಿ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು (~200 J/g) ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು 72 °C ವರೆಗಿನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲದು. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, SiO2 ದಹಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿ, ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಕೋರ್ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಉತ್ತಮ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ಮಾಣದಲ್ಲಿ ಪೊಝೋಲಾನಿಕ್ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿಮೆಂಟ್ ಅನ್ನು ನೀರಿನೊಂದಿಗೆ ಬೆರೆಸಿದಾಗ, ಬೃಹತ್ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್ ರಚನೆಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಉಡುಗೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ (ಜಲಸಂಚಯನದ ಶಾಖ) ದಿಂದಾಗಿ ಕಳಪೆಯಾಗಿ ಸುತ್ತುವರಿದ PCM ಗಳು ಬಿರುಕು ಬಿಡಬಹುದು. ಆದ್ದರಿಂದ, SiO2 ಶೆಲ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮಕೋಶಗಳ ರಚನೆಯ CA ಬಳಕೆಯು ಈ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಬಹುದು. ಆದ್ದರಿಂದ, ನಿರ್ಮಾಣ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಸೋಲ್-ಜೆಲ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲ್ಪಟ್ಟ PCM ಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡುವುದು ಈ ಅಧ್ಯಯನದ ಉದ್ದೇಶವಾಗಿತ್ತು. ಈ ಕೆಲಸದಲ್ಲಿ, ನಾವು SiO2 ಶೆಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸುತ್ತುವರಿದ 5, 10, 15, 20, 30 ಮತ್ತು 50 ಗ್ರಾಂಗಳ ವಿಭಿನ್ನ ಪ್ರಮಾಣದ SA (ಮೂಲ ವಸ್ತುವಾಗಿ) ಅನ್ನು ವ್ಯವಸ್ಥಿತವಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದ್ದೇವೆ. 10 ಮಿಲಿ ಪರಿಮಾಣದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರ ಪ್ರಮಾಣದ ಟೆಟ್ರಾಥೈಲೋರ್ಥೋಸಿಲಿಕೇಟ್ (TEOS) ಅನ್ನು SiO2 ಶೆಲ್ ರಚನೆಗೆ ಪೂರ್ವಗಾಮಿ ಪರಿಹಾರವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಯಿತು.
ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ದರ್ಜೆಯ ಸ್ಟಿಯರಿಕ್ ಆಮ್ಲ (SA, C18H36O2, ಕರಗುವ ಬಿಂದು: 72°C) ಅನ್ನು ಕೋರ್ ವಸ್ತುವಾಗಿ ದಕ್ಷಿಣ ಕೊರಿಯಾದ ಜಿಯೊಂಗ್ಗಿ-ಡೊದ ಡೇಜುಂಗ್ ಕೆಮಿಕಲ್ & ಮೆಟಲ್ಸ್ ಕಂಪನಿ ಲಿಮಿಟೆಡ್‌ನಿಂದ ಖರೀದಿಸಲಾಯಿತು. ಪೂರ್ವಗಾಮಿ ದ್ರಾವಣವಾಗಿ ಟೆಟ್ರಾಎಥಿಲೋರ್ಥೊಸಿಲಿಕೇಟ್ (TEOS, C8H20O4Si) ಅನ್ನು ಬೆಲ್ಜಿಯಂನ ಗೀಲ್‌ನ ಆಕ್ರೋಸ್ ಆರ್ಗಾನಿಕ್ಸ್‌ನಿಂದ ಖರೀದಿಸಲಾಯಿತು. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಸಂಪೂರ್ಣ ಎಥೆನಾಲ್ (EA, C2H5OH) ಮತ್ತು ಸೋಡಿಯಂ ಲಾರಿಲ್ ಸಲ್ಫೇಟ್ (SLS, C12H25NaO4S) ಅನ್ನು ದಕ್ಷಿಣ ಕೊರಿಯಾದ ಜಿಯೊಂಗ್ಗಿ-ಡೊದ ಡೇಜುಂಗ್ ಕೆಮಿಕಲ್ & ಮೆಟಲ್ಸ್ ಕಂಪನಿ ಲಿಮಿಟೆಡ್‌ನಿಂದ ಖರೀದಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಕ್ರಮವಾಗಿ ದ್ರಾವಕಗಳು ಮತ್ತು ಸರ್ಫ್ಯಾಕ್ಟಂಟ್‌ಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾಯಿತು. ಬಟ್ಟಿ ಇಳಿಸಿದ ನೀರನ್ನು ದ್ರಾವಕವಾಗಿಯೂ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
1 ಗಂಟೆಗೆ 800 rpm ಮತ್ತು 75 °C ನಲ್ಲಿ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಸ್ಟಿರರ್ ಬಳಸಿ 100 mL ಡಿಸ್ಟಿಲ್ಡ್ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ವಿಭಿನ್ನ ಪ್ರಮಾಣದ SA ಅನ್ನು ಸೋಡಿಯಂ ಲಾರಿಲ್ ಸಲ್ಫೇಟ್ (SLS) ನೊಂದಿಗೆ ಬೆರೆಸಲಾಯಿತು (ಕೋಷ್ಟಕ 1). SA ಎಮಲ್ಷನ್‌ಗಳನ್ನು ಎರಡು ಗುಂಪುಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ: (1) 5, 10 ಮತ್ತು 15 ಗ್ರಾಂ SA ಅನ್ನು 100 mL ಡಿಸ್ಟಿಲ್ಡ್ ನೀರಿನಲ್ಲಿ 0.10 ಗ್ರಾಂ SLS ನೊಂದಿಗೆ ಬೆರೆಸಲಾಯಿತು (SATEOS1, SATEOS2 ಮತ್ತು SATEOS3), (2) 20, 30 ಮತ್ತು 50 ಗ್ರಾಂ SA ಅನ್ನು 0.15, 0.20 ನೊಂದಿಗೆ ಬೆರೆಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು 0.25 ಗ್ರಾಂ SLS ಅನ್ನು 100 mL ಡಿಸ್ಟಿಲ್ಡ್ ನೀರಿನೊಂದಿಗೆ ಬೆರೆಸಲಾಯಿತು (SATEOS4, SATEOS5 ಮತ್ತು SATEOS6). ಆಯಾ ಎಮಲ್ಷನ್‌ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು 0.10 ಗ್ರಾಂ SLS ಅನ್ನು 5, 10 ಮತ್ತು 15 ಗ್ರಾಂ SA ನೊಂದಿಗೆ ಬಳಸಲಾಯಿತು. ತರುವಾಯ, SATEOS4, SATEOS5 ಮತ್ತು SATEOS6 ಗಾಗಿ SLS ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಯಿತು. ಸ್ಥಿರ ಎಮಲ್ಷನ್ ದ್ರಾವಣಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಬಳಸುವ CA ಮತ್ತು SLS ಅನುಪಾತಗಳನ್ನು ಕೋಷ್ಟಕ 1 ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.
100 ಮಿಲಿ ಬೀಕರ್‌ನಲ್ಲಿ 10 ಮಿಲಿ TEOS, 10 ಮಿಲಿ ಎಥೆನಾಲ್ (EA) ಮತ್ತು 20 ಮಿಲಿ ಬಟ್ಟಿ ಇಳಿಸಿದ ನೀರನ್ನು ಇರಿಸಿ. SA ಮತ್ತು SiO2 ಶೆಲ್‌ಗಳ ವಿಭಿನ್ನ ಅನುಪಾತಗಳ ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಷನ್ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು, ಎಲ್ಲಾ ಮಾದರಿಗಳ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ದಾಖಲಿಸಲಾಗಿದೆ. ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು 400 rpm ಮತ್ತು 60°C ನಲ್ಲಿ 1 ಗಂಟೆ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಸ್ಟಿರರ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಬೆರೆಸಲಾಯಿತು. ನಂತರ ಪೂರ್ವಗಾಮಿ ದ್ರಾವಣವನ್ನು ತಯಾರಾದ SA ಎಮಲ್ಷನ್‌ಗೆ ಹನಿಯಾಗಿ ಸೇರಿಸಲಾಯಿತು, 800 rpm ಮತ್ತು 75 °C ನಲ್ಲಿ 2 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ ತೀವ್ರವಾಗಿ ಬೆರೆಸಿ, ಬಿಳಿ ಪುಡಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಫಿಲ್ಟರ್ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಉಳಿದ SA ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಬಿಳಿ ಪುಡಿಯನ್ನು ಬಟ್ಟಿ ಇಳಿಸಿದ ನೀರಿನಿಂದ ತೊಳೆದು 45°C ನಲ್ಲಿ ನಿರ್ವಾತ ಒಲೆಯಲ್ಲಿ 24 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ ಒಣಗಿಸಲಾಯಿತು. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, SiO2 ಶೆಲ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಮೈಕ್ರೋಎನ್‌ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ SC ಅನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಯಿತು. ಮೈಕ್ರೋಎನ್‌ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ SA ಯ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ತಯಾರಿಕೆಯ ಸಂಪೂರ್ಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಚಿತ್ರ 1 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.
SiO2 ಶೆಲ್ ಹೊಂದಿರುವ SA ಮೈಕ್ರೋಕ್ಯಾಪ್ಸುಲ್‌ಗಳನ್ನು ಸೋಲ್-ಜೆಲ್ ವಿಧಾನದಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಯಿತು, ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಎನ್ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಷನ್ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಚಿತ್ರ 2 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಮೊದಲ ಹಂತವು SLS ಅನ್ನು ಸರ್ಫ್ಯಾಕ್ಟಂಟ್ ಆಗಿ ಹೊಂದಿರುವ ಜಲೀಯ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ SA ಎಮಲ್ಷನ್ ಅನ್ನು ತಯಾರಿಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, SA ಅಣುವಿನ ಹೈಡ್ರೋಫೋಬಿಕ್ ತುದಿಯು SLS ಗೆ ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಫಿಲಿಕ್ ತುದಿಯು ನೀರಿನ ಅಣುಗಳಿಗೆ ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ, ಸ್ಥಿರ ಎಮಲ್ಷನ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, SLS ನ ಹೈಡ್ರೋಫೋಬಿಕ್ ಭಾಗಗಳನ್ನು ರಕ್ಷಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು SA ಹನಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಆವರಿಸುತ್ತದೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, TEOS ದ್ರಾವಣಗಳ ಜಲವಿಚ್ಛೇದನೆಯು ನೀರಿನ ಅಣುಗಳಿಂದ ನಿಧಾನವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಎಥೆನಾಲ್ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಲೈಸ್ಡ್ TEOS ರಚನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 2a) 49,50,51. ಹೈಡ್ರೊಲೈಸ್ಡ್ TEOS ಒಂದು ಘನೀಕರಣ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ, ಈ ಸಮಯದಲ್ಲಿ n- ಹೈಡ್ರೊಲೈಸ್ಡ್ TEOS ಸಿಲಿಕಾ ಕ್ಲಸ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 2b). ಸಿಲಿಕಾ ಕ್ಲಸ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು SLS (ಚಿತ್ರ 2c) ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ SA52 ನಿಂದ ಎನ್ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ ಮಾಡಲಾಯಿತು, ಇದನ್ನು ಮೈಕ್ರೋಎನ್ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಷನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
SiO2 ಶೆಲ್‌ನೊಂದಿಗೆ CA ನ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಕೋಶ ವಿಭಜನೆಯ ರೇಖಾಚಿತ್ರ (a) TEOS ನ ಜಲವಿಚ್ಛೇದನೆ (b) ಹೈಡ್ರೊಲೈಜೇಟ್‌ನ ಸಾಂದ್ರೀಕರಣ ಮತ್ತು (c) SiO2 ಶೆಲ್‌ನೊಂದಿಗೆ CA ನ ಕೋಶ ವಿಭಜನೆ.
ಫೋರಿಯರ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮ್ ಇನ್ಫ್ರಾರೆಡ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಮೀಟರ್ (FT-IR, ಪರ್ಕಿನ್ ಎಲ್ಮರ್ UATR ಟು, USA) ಬಳಸಿ ಬೃಹತ್ SA ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋಎನ್‌ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ SA ಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾವನ್ನು 500 ರಿಂದ 4000 cm-1 ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ದಾಖಲಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಬೃಹತ್ SA ಹಂತಗಳು ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋಕ್ಯಾಪ್ಸುಲ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಟೋಮೀಟರ್ (XRD, D/MAX-2500, ರಿಗಾಕು, ಜಪಾನ್) ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಯಿತು. ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಸ್ಟ್ರಕ್ಚರಲ್ ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಅನ್ನು 2θ = 5°–95° ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ 4°/ನಿಮಿಷ ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ವೇಗದೊಂದಿಗೆ, Cu-Kα ವಿಕಿರಣ (λ = 1.541 Å), 25 kV ಮತ್ತು 100 mA ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನಿರಂತರ ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಮೋಡ್‌ನಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಎಲ್ಲಾ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ 50° ನಂತರ ಯಾವುದೇ ಶಿಖರವನ್ನು ಗಮನಿಸದ ಕಾರಣ, ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು 2θ = 5–50° ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಿಸಲಾಯಿತು.
ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಫೋಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (XPS, ಸೈಂಟಾ ಓಮಿಕ್ರಾನ್ R3000, USA) ಅನ್ನು ಅಲ್ ಕೆα (1486.6 ಇವಿ) ಅನ್ನು ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಮೂಲವಾಗಿ ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಬೃಹತ್ ಎಸ್‌ಎಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಹಾಗೂ ಎನ್ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಷನ್ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿರುವ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಸಂಗ್ರಹಿಸಿದ ಎಕ್ಸ್‌ಪಿಎಸ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾವನ್ನು ವಿಲಕ್ಷಣ ಇಂಗಾಲ (ಬಂಧಕ ಶಕ್ತಿ 284.6 ಇವಿ) ಬಳಸಿ ಸಿ 1 ಎಸ್ ಪೀಕ್‌ಗೆ ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯಿಸಲಾಯಿತು. ಶಿರ್ಲಿ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಹಿನ್ನೆಲೆ ತಿದ್ದುಪಡಿಯ ನಂತರ, ಪ್ರತಿ ಅಂಶದ ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಶಿಖರಗಳನ್ನು ಡಿಕನ್ವೊಲ್ಯೂಟ್ ಮಾಡಿ CASA XPS ಸಾಫ್ಟ್‌ವೇರ್ ಬಳಸಿ ಗಾಸಿಯನ್/ಲೊರೆಂಟ್ಜಿಯನ್ ಕಾರ್ಯಗಳಿಗೆ ಅಳವಡಿಸಲಾಯಿತು.
15 kV ನಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿ-ಪ್ರಸರಣ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (EDS) ಹೊಂದಿದ ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (SEM, MIRA3, TESCAN, ಬ್ರನೋ, ಜೆಕ್ ರಿಪಬ್ಲಿಕ್) ಬಳಸಿ ಬೃಹತ್ SC ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋಎನ್‌ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ SC ಯ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಯಿತು. SEM ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಮಾಡುವ ಮೊದಲು, ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಪ್ಲಾಟಿನಂ (Pt) ನಿಂದ ಲೇಪಿಸಲಾಯಿತು.
ಉಷ್ಣ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು (ಕರಗುವಿಕೆ/ಘನೀಕರಣ ಬಿಂದು ಮತ್ತು ಸುಪ್ತ ಶಾಖ) ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆ (ಉಷ್ಣ ಚಕ್ರ) ಗಳನ್ನು 40 °C ನಲ್ಲಿ 10 °C/ನಿಮಿಷದ ತಾಪನ/ತಂಪಾಗಿಸುವ ದರದಲ್ಲಿ ಡಿಫರೆನ್ಷಿಯಲ್ ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಕ್ಯಾಲೋರಿಮೆಟ್ರಿ (DSC, TA ಇನ್ಸ್ಟ್ರುಮೆಂಟ್, ಡಿಸ್ಕವರಿ DSC, ನ್ಯೂಕ್ಯಾಸಲ್, USA) ಮೂಲಕ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಯಿತು. ಮತ್ತು ನಿರಂತರ ಸಾರಜನಕ ಶುದ್ಧೀಕರಣದೊಂದಿಗೆ 90 °C. 40–600 °C ತಾಪಮಾನದಿಂದ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುವ ಸಾರಜನಕದ ನಿರಂತರ ಹರಿವಿನಲ್ಲಿ 10 °C/ನಿಮಿಷದ ತಾಪನ ದರದೊಂದಿಗೆ TGA ವಿಶ್ಲೇಷಕವನ್ನು (TA ಇನ್ಸ್ಟ್ರುಮೆಂಟ್, ಡಿಸ್ಕವರಿ TGA, ನ್ಯೂ ಕ್ಯಾಸಲ್, USA) ಬಳಸಿಕೊಂಡು ತೂಕ ನಷ್ಟ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು.
ಚಿತ್ರ 3 ಬೃಹತ್ SC ಹಾಗೂ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ SC (SATEOS1, SATEOS2, SATEOS3, SATEOS4, SATEOS5 ಮತ್ತು SATEOS6) ಗಳ FTIR ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಎಲ್ಲಾ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ (SA ಹಾಗೂ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ SA) 2910 cm-1 ಮತ್ತು 2850 cm-1 ನಲ್ಲಿರುವ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಶಿಖರಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ –CH3 ಮತ್ತು –CH2 ಗುಂಪುಗಳ ಸಮ್ಮಿತೀಯ ಹಿಗ್ಗಿಸುವಿಕೆ ಕಂಪನಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿವೆ10,50. 1705 cm–1 ನಲ್ಲಿರುವ ಶಿಖರವು C=O ಬಂಧದ ಕಂಪನದ ಹಿಗ್ಗುವಿಕೆಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ. 1470 cm-1 ಮತ್ತು 1295 cm-1 ನಲ್ಲಿರುವ ಶಿಖರಗಳು –OH ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಗುಂಪಿನ ಇನ್-ಪ್ಲೇನ್ ಬಾಗುವ ಕಂಪನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಿವೆ, ಆದರೆ 940 cm-1 ಮತ್ತು 719 cm-1 ನಲ್ಲಿರುವ ಶಿಖರಗಳು ಇನ್-ಪ್ಲೇನ್ ಕಂಪನ ಮತ್ತು ಇಳುವರಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತವೆ. -ಪ್ಲೇನ್ ವಿರೂಪ ಕಂಪನ, ಕ್ರಮವಾಗಿ –OH ಗುಂಪು. ಎಲ್ಲಾ ಮೈಕ್ರೋಎನ್‌ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ SA ಗಳಲ್ಲಿ 2910, 2850, 1705, 1470, 1295, 940 ಮತ್ತು 719 cm-1 ನಲ್ಲಿ SA ಯ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಶಿಖರಗಳನ್ನು ಸಹ ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, Si-O-Si ಬ್ಯಾಂಡ್‌ನ ಆಂಟಿಸಿಮ್ಮೆಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಟ್ರೆಚಿಂಗ್ ಕಂಪನಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ 1103 cm-1 ನಲ್ಲಿ ಹೊಸದಾಗಿ ಪತ್ತೆಯಾದ ಶಿಖರವನ್ನು SA ಮೈಕ್ರೋಕ್ಯಾಪ್ಸುಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ. FT-IR ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಯುವಾನ್ ಮತ್ತು ಇತರರೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿವೆ. 50 ಅವರು ಅಮೋನಿಯಾ/ಎಥೆನಾಲ್ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿ ಮೈಕ್ರೋಎನ್‌ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ SA ಅನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ತಯಾರಿಸಿದರು ಮತ್ತು SA ಮತ್ತು SiO2 ನಡುವೆ ಯಾವುದೇ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂವಹನ ಸಂಭವಿಸಿಲ್ಲ ಎಂದು ಕಂಡುಕೊಂಡರು. ಪ್ರಸ್ತುತ FT-IR ಅಧ್ಯಯನದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು SiO2 ಶೆಲ್ ಹೈಡ್ರೊಲೈಸ್ಡ್ TEOS ನ ಘನೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ಪಾಲಿಮರೀಕರಣದ ಮೂಲಕ SA (ಕೋರ್) ಅನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಆವರಿಸಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ SA ವಿಷಯದಲ್ಲಿ, Si-O-Si ಬ್ಯಾಂಡ್‌ನ ಗರಿಷ್ಠ ತೀವ್ರತೆ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 3b-d). SA ಪ್ರಮಾಣವು 15 ಗ್ರಾಂ ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಶಿಖರದ ತೀವ್ರತೆ ಮತ್ತು Si-O-Si ಬ್ಯಾಂಡ್‌ನ ವಿಸ್ತರಣೆಯು ಕ್ರಮೇಣ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು SA ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ SiO2 ನ ತೆಳುವಾದ ಪದರದ ರಚನೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.
(a) SA, (b) SATEOS1, (c) SATEOS2, (d) SATEOS3, (e) SATEOS4, (f) SATEOS5 ಮತ್ತು (g) SATEOS6 ರ FTIR ವರ್ಣಪಟಲ.
ಬಲ್ಕ್ SA ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋಎನ್‌ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ SA ಯ XRD ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 4 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. XRD ಶಿಖರಗಳು 2θ = 6.50° (300), 10.94° (500), 15.46° (700), 20.26° \((\ಓವರ್‌ಲೈನ್ {5}JCPDS ಸಂಖ್ಯೆ 0381923, 02 ಪ್ರಕಾರ)\), 21.42° ನಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲಾ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ (311), 24.04° (602) ಮತ್ತು 39.98° (913) SA ಗೆ ನಿಗದಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸರ್ಫ್ಯಾಕ್ಟಂಟ್ (SLS), ಇತರ ಉಳಿದ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು SiO250 ನ ಮೈಕ್ರೋಎನ್‌ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಷನ್‌ನಂತಹ ಅನಿಶ್ಚಿತ ಅಂಶಗಳಿಂದಾಗಿ ಬಲ್ಕ್ CA ಯೊಂದಿಗೆ ವಿರೂಪ ಮತ್ತು ಹೈಬ್ರಿಡಿಟಿ. ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಷನ್ ಸಂಭವಿಸಿದ ನಂತರ, ಮುಖ್ಯ ಶಿಖರಗಳ (300), (500), (311), ಮತ್ತು (602) ತೀವ್ರತೆಯು ಬೃಹತ್ CA ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಕ್ರಮೇಣ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಮಾದರಿಯ ಸ್ಫಟಿಕೀಯತೆಯ ಇಳಿಕೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.
(a) SA, (b) SATEOS1, (c) SATEOS2, (d) SATEOS3, (e) SATEOS4, (f) SATEOS5 ಮತ್ತು (g) SATEOS6 ನ XRD ಮಾದರಿಗಳು.
ಇತರ ಮಾದರಿಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ SATEOS1 ನ ತೀವ್ರತೆ ತೀವ್ರವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಎಲ್ಲಾ ಸೂಕ್ಷ್ಮ-ಕೋಶೀಯ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ ಬೇರೆ ಯಾವುದೇ ಶಿಖರಗಳು ಕಂಡುಬಂದಿಲ್ಲ (ಚಿತ್ರ 4b–g), ಇದು SA ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಬದಲು SiO252 ನ ಭೌತಿಕ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, SA ನ ಸೂಕ್ಷ್ಮ-ಕೋಶೀಯೀಕರಣವು ಯಾವುದೇ ಹೊಸ ರಚನೆಗಳ ಗೋಚರಿಸುವಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಲಿಲ್ಲ ಎಂದು ತೀರ್ಮಾನಿಸಲಾಯಿತು. ಯಾವುದೇ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯಿಲ್ಲದೆ SiO2 SA ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಹಾಗೆಯೇ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು SA ಪ್ರಮಾಣ ಕಡಿಮೆಯಾದಂತೆ, ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಶಿಖರಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗುತ್ತವೆ (SATEOS1). ಈ ಫಲಿತಾಂಶವು SiO2 ಮುಖ್ಯವಾಗಿ SA ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಸುತ್ತುವರಿಯುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. (700) ನಲ್ಲಿರುವ ಶಿಖರವು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಕಣ್ಮರೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು \((\overline{5}02)\) ನಲ್ಲಿರುವ ಶಿಖರವು SATEOS 1 (ಚಿತ್ರ 4b) ನಲ್ಲಿ ಒಂದು ಹಂಪ್ ಆಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಕಡಿಮೆಯಾದ ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿದ ಅರೂಪತೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. SiO2 ಅಸ್ಫಾಟಿಕ ಸ್ವಭಾವವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ 2θ = 19° ನಿಂದ 25° ವರೆಗೆ ಕಂಡುಬರುವ ಶಿಖರಗಳು ಗೂನು ಮತ್ತು ಅಗಲೀಕರಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ53 (ಚಿತ್ರ 4b–g), ಇದು ಅಸ್ಫಾಟಿಕ SiO252 ಅಸ್ತಿತ್ವವನ್ನು ದೃಢಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಎನ್‌ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ SA ಯ ಕಡಿಮೆ ವಿವರ್ತನೆಯ ಗರಿಷ್ಠ ತೀವ್ರತೆಯು ಸಿಲಿಕಾ ಒಳ ಗೋಡೆಯ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೇಶನ್ ಪರಿಣಾಮ ಮತ್ತು ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುವ ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣ ನಡವಳಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ49. ಕಡಿಮೆ SA ಅಂಶದೊಂದಿಗೆ, ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ TEOS ಇರುವಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ ದಪ್ಪವಾದ ಸಿಲಿಕಾ ಶೆಲ್ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಂಬಲಾಗಿದೆ, ಇದು SA ಯ ಹೊರ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, SA ಪ್ರಮಾಣ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಎಮಲ್ಷನ್ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ SA ಹನಿಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸರಿಯಾದ ಎನ್ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಷನ್‌ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ TEOS ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಹೆಚ್ಚಿನ SA ಅಂಶದೊಂದಿಗೆ, FT-IR ನಲ್ಲಿ SiO2 ಶಿಖರವನ್ನು ನಿಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 3), ಮತ್ತು XRF ನಲ್ಲಿ 2θ = 19–25° ಬಳಿ ವಿವರ್ತನೆಯ ಶಿಖರದ ತೀವ್ರತೆ (ಚಿತ್ರ 4) ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿಸ್ತರಣೆಯೂ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಗೋಚರಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಚಿತ್ರ 4 ರಲ್ಲಿ ನೋಡಬಹುದಾದಂತೆ, SA ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು 5 ಗ್ರಾಂ (SATEOS1) ನಿಂದ 50 ಗ್ರಾಂ (SATEOS6) ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿಸಿದ ತಕ್ಷಣ, ಶಿಖರಗಳು ಬೃಹತ್ SA ಗೆ ಬಹಳ ಹತ್ತಿರವಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು (700) ನಲ್ಲಿರುವ ಶಿಖರವು ಎಲ್ಲಾ ಶಿಖರ ತೀವ್ರತೆಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಿದಾಗ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಈ ಫಲಿತಾಂಶವು FT-IR ಫಲಿತಾಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ SiO2 SATEOS6 ಶಿಖರದ ತೀವ್ರತೆಯು 1103 cm-1 ನಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 3g).
SA, SATEOS1 ಮತ್ತು SATEOS6 ನಲ್ಲಿರುವ ಅಂಶಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 1 ಮತ್ತು 2 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಚಿತ್ರ 5, 6, 7 ಮತ್ತು 8 ಮತ್ತು ಕೋಷ್ಟಕ 2. ಬೃಹತ್ SA, SATEOS1 ಮತ್ತು SATEOS6 ಗಾಗಿ ಮಾಪನ ಸ್ಕ್ಯಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 5 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು C 1s, O 1s ಮತ್ತು Si 2p ಗಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಸ್ಕ್ಯಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 5, 6, 7 ಮತ್ತು 8 ಮತ್ತು ಕೋಷ್ಟಕ 2 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಕ್ರಮವಾಗಿ 6, 7 ಮತ್ತು 8. XPS ನಿಂದ ಪಡೆದ ಬಂಧಕ ಶಕ್ತಿ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಕೋಷ್ಟಕ 2 ರಲ್ಲಿ ಸಂಕ್ಷೇಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ಚಿತ್ರ 5 ರಿಂದ ನೋಡಬಹುದಾದಂತೆ, SATEOS1 ಮತ್ತು SATEOS6 ನಲ್ಲಿ ಸ್ಪಷ್ಟವಾದ Si 2s ಮತ್ತು Si 2p ಶಿಖರಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ SiO2 ಶೆಲ್‌ನ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಎನ್ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಷನ್ ಸಂಭವಿಸಿದೆ. ಹಿಂದಿನ ಸಂಶೋಧಕರು 155.1 eV54 ನಲ್ಲಿ ಇದೇ ರೀತಿಯ Si 2s ಶಿಖರವನ್ನು ವರದಿ ಮಾಡಿದ್ದಾರೆ. SATEOS1 (ಚಿತ್ರ 5b) ಮತ್ತು SATEOS6 (ಚಿತ್ರ 5c) ನಲ್ಲಿ Si ಶಿಖರಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು FT-IR (ಚಿತ್ರ 3) ಮತ್ತು XRD (ಚಿತ್ರ 4) ಡೇಟಾವನ್ನು ದೃಢೀಕರಿಸುತ್ತದೆ.
ಚಿತ್ರ 6 a ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಬಲ್ಕ್ SA ಯ C 1s ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ CC, ಕ್ಯಾಲಿಫ್ಯಾಟಿಕ್ ಮತ್ತು O=C=O ಗಳ ಮೂರು ವಿಭಿನ್ನ ಶಿಖರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಅವು ಕ್ರಮವಾಗಿ 284.5 eV, 285.2 eV, ಮತ್ತು 289.5 eV ಆಗಿರುತ್ತವೆ. C–C, ಕ್ಯಾಲಿಫ್ಯಾಟಿಕ್ ಮತ್ತು O=C=O ಶಿಖರಗಳನ್ನು SATEOS1 (ಚಿತ್ರ 6b) ಮತ್ತು SATEOS6 (ಚಿತ್ರ 6c) ನಲ್ಲಿಯೂ ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಕೋಷ್ಟಕ 2 ರಲ್ಲಿ ಸಂಕ್ಷೇಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, C 1s ಶಿಖರವು 283 .1 eV (SATEOS1) ಮತ್ತು 283.5 eV (SATEOS6) ನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚುವರಿ Si-C ಶಿಖರಕ್ಕೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ. C–C, ಕ್ಯಾಲಿಫ್ಯಾಟಿಕ್, O=C=O ಮತ್ತು Si–C ಗಾಗಿ ನಮ್ಮ ಗಮನಿಸಿದ ಬಂಧಕ ಶಕ್ತಿಗಳು ಇತರ ಮೂಲಗಳೊಂದಿಗೆ ಚೆನ್ನಾಗಿ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿವೆ55,56.
O 1 SA, SATEOS1 ಮತ್ತು SATEOS6 ನ XPS ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ಕ್ರಮವಾಗಿ ಚಿತ್ರ 7a–c ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಬೃಹತ್ SA ಯ O 1s ಶಿಖರವು ಸುರುಳಿಯಾಗಿ ವಿಘಟಿತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಎರಡು ಶಿಖರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ C=O/C–O (531.9 eV) ಮತ್ತು C–O–H (533.0 eV), ಆದರೆ SATEOS1 ಮತ್ತು SATEOS6 ನ O 1 ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಕೇವಲ ಮೂರು ಶಿಖರಗಳಿವೆ: C=O/C–O, C–O–H ಮತ್ತು Si–OH55,57,58. SATEOS1 ಮತ್ತು SATEOS6 ನಲ್ಲಿನ O 1s ಬಂಧಕ ಶಕ್ತಿಯು ಬೃಹತ್ SA ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಸ್ವಲ್ಪ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಶೆಲ್ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ SiO2 ಮತ್ತು Si-OH ಇರುವಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ತುಣುಕಿನಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ.
SATEOS1 ಮತ್ತು SATEOS6 ನ Si 2p XPS ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ಕ್ರಮವಾಗಿ ಚಿತ್ರ 8a ಮತ್ತು b ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಬೃಹತ್ CA ನಲ್ಲಿ, SiO2 ಇಲ್ಲದ ಕಾರಣ Si 2p ಅನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ. Si 2p ಪೀಕ್ SATEOS1 ಗೆ 105.4 eV ಮತ್ತು SATEOS6 ಗೆ 105.0 eV ಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ, ಇದು Si-O-Si ಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ SATEOS1 ಪೀಕ್ 103.5 eV ಮತ್ತು SATEOS6 ಪೀಕ್ 103.3 eV ಆಗಿದೆ, ಇದು Si-OH55 ಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ. SATEOS1 ಮತ್ತು SATEOS6 ನಲ್ಲಿ Si-O-Si ಮತ್ತು Si-OH ಪೀಕ್ ಫಿಟ್ಟಿಂಗ್ SA ಕೋರ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ SiO2 ನ ಯಶಸ್ವಿ ಮೈಕ್ರೋಎನ್‌ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಷನ್ ಅನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಿದೆ.
ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಎನ್ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ ವಸ್ತುವಿನ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವು ಬಹಳ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ, ಇದು ಕರಗುವಿಕೆ, ಸ್ಥಿರತೆ, ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕತೆ, ಹರಿವಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಬಲದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ59. ಆದ್ದರಿಂದ, ಚಿತ್ರ 9 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಬೃಹತ್ SA (100×) ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಎನ್ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ SA (500×) ಗಳ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ನಿರೂಪಿಸಲು SEM ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಯಿತು. ಚಿತ್ರ 9a ನಿಂದ ನೋಡಬಹುದಾದಂತೆ, SA ಬ್ಲಾಕ್ ದೀರ್ಘವೃತ್ತದ ಆಕಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಕಣದ ಗಾತ್ರವು 500 ಮೈಕ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಮೀರುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಎನ್ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಷನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಮುಂದುವರಿದ ನಂತರ, ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವು ನಾಟಕೀಯವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಚಿತ್ರ 9 b–g ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ.
×500 ರಲ್ಲಿ (a) SA (×100), (b) SATEOS1, (c) SATEOS2, (d) SATEOS3, (e) SATEOS4, (f) SATEOS5 ಮತ್ತು (g) SATEOS6 ರ SEM ಚಿತ್ರಗಳು.
SATEOS1 ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ, ಒರಟಾದ ಮೇಲ್ಮೈ ಹೊಂದಿರುವ ಸಣ್ಣ ಅರೆ-ಗೋಳಾಕಾರದ SiO2-ಸುತ್ತಿದ SA ಕಣಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ (ಚಿತ್ರ 9b), ಇದು SA ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ TEOS ನ ಜಲವಿಚ್ಛೇದನೆ ಮತ್ತು ಸಾಂದ್ರೀಕರಣ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣದಿಂದಾಗಿರಬಹುದು, ಇದು ಎಥೆನಾಲ್ ಅಣುಗಳ ತ್ವರಿತ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, SiO2 ಕಣಗಳು ಸಂಗ್ರಹವಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಗಮನಿಸಬಹುದು52,60. ಈ SiO2 ಶೆಲ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಎನ್ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ CA ಕಣಗಳಿಗೆ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಕರಗಿದ CA ಸೋರಿಕೆಯನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ10. ಈ ಫಲಿತಾಂಶವು SiO2 ಹೊಂದಿರುವ SA ಮೈಕ್ರೋಕ್ಯಾಪ್ಸುಲ್‌ಗಳನ್ನು ಸಂಭಾವ್ಯ ಶಕ್ತಿ ಶೇಖರಣಾ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ61. ಚಿತ್ರ 9b ನಿಂದ ನೋಡಬಹುದಾದಂತೆ, SATEOS1 ಮಾದರಿಯು SA ಅನ್ನು ಆವರಿಸುವ ದಪ್ಪ SiO2 ಪದರದೊಂದಿಗೆ ಏಕರೂಪದ ಕಣ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಎನ್ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ SA (SATEOS1) ನ ಕಣದ ಗಾತ್ರವು ಸರಿಸುಮಾರು 10–20 μm (ಚಿತ್ರ 9b), ಇದು ಕಡಿಮೆ SA ಅಂಶದಿಂದಾಗಿ ಬೃಹತ್ SA ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ. ಮೈಕ್ರೋಕ್ಯಾಪ್ಸುಲ್ ಪದರದ ದಪ್ಪವು ಜಲವಿಚ್ಛೇದನೆ ಮತ್ತು ಪೂರ್ವಗಾಮಿ ದ್ರಾವಣದ ಸಾಂದ್ರೀಕರಣ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣದಿಂದಾಗಿ. SA ಯ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ, ಅಂದರೆ 15 ಗ್ರಾಂ ವರೆಗೆ (ಚಿತ್ರ 9b-d) ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುವಿಕೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಡೋಸೇಜ್ ಹೆಚ್ಚಿದ ತಕ್ಷಣ, ಯಾವುದೇ ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾದ ಗೋಳಾಕಾರದ ಕಣಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಬಹುದು (ಚಿತ್ರ 9e-g) 62 .
ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, SLS ಸರ್ಫ್ಯಾಕ್ಟಂಟ್ ಪ್ರಮಾಣವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿದ್ದಾಗ, SA ಅಂಶವು (SATEOS1, SATEOS2 ಮತ್ತು SATEOS3) ದಕ್ಷತೆ, ಆಕಾರ ಮತ್ತು ಕಣದ ಗಾತ್ರದ ವಿತರಣೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, SATEOS1 ಸಣ್ಣ ಕಣದ ಗಾತ್ರ, ಏಕರೂಪದ ವಿತರಣೆ ಮತ್ತು ದಟ್ಟವಾದ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 9b), ಇದು ಸ್ಥಿರ ಸರ್ಫ್ಯಾಕ್ಟಂಟ್63 ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ದ್ವಿತೀಯ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೇಶನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುವ SA ಯ ಹೈಡ್ರೋಫಿಲಿಕ್ ಸ್ವಭಾವಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. SA ಅಂಶವನ್ನು 5 ರಿಂದ 15 ಗ್ರಾಂ (SATEOS1, SATEOS2 ಮತ್ತು SATEOS3) ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರ ಪ್ರಮಾಣದ ಸರ್ಫ್ಯಾಕ್ಟಂಟ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುವುದರಿಂದ, ಅಂದರೆ 0.10 ಗ್ರಾಂ SLS (ಕೋಷ್ಟಕ 1), ಸರ್ಫ್ಯಾಕ್ಟಂಟ್ ಅಣುವಿನ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಕಣದ ಕೊಡುಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಕಣದ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಕಣದ ಗಾತ್ರ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. SATEOS2 (ಚಿತ್ರ 9c) ಮತ್ತು SATEOS3 (ಚಿತ್ರ 9d) ವಿತರಣೆಯು SATEOS 1 (ಚಿತ್ರ 9b) ವಿತರಣೆಯಿಂದ ಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ.
SATEOS1 (ಚಿತ್ರ 9b) ನೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, SATEOS2 ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಕೋಶಗಳ ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ SA ಯ ದಟ್ಟವಾದ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ಕಣಗಳ ಗಾತ್ರ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ (ಚಿತ್ರ 9c). ಇದು ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುವಿಕೆ 49 ರ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಹೆಪ್ಪುಗಟ್ಟುವಿಕೆಯ ದರವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 2b). ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ SLS ನೊಂದಿಗೆ SC ಪ್ರಮಾಣವು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಕೋಶಗಳು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಗೋಚರಿಸುತ್ತವೆ, ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ. ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುವಿಕೆ ಹೇಗೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಚಿತ್ರ 9e-g ಎಲ್ಲಾ ಕಣಗಳು ಆಕಾರ ಮತ್ತು ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಗೋಳಾಕಾರದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ SA ಯ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಸೂಕ್ತವಾದ ಪ್ರಮಾಣದ ಸಿಲಿಕಾ ಆಲಿಗೋಮರ್‌ಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು, ಇದು ಸೂಕ್ತವಾದ ಸಾಂದ್ರೀಕರಣ ಮತ್ತು ಕೋಶಗಳ ಸುತ್ತುವಿಕೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾದ ಮೈಕ್ರೋಕ್ಯಾಪ್ಸುಲ್‌ಗಳ ರಚನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ. SEM ಫಲಿತಾಂಶಗಳಿಂದ, SATEOS6 ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದ SA ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಮೈಕ್ರೋಕ್ಯಾಪ್ಸುಲ್‌ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಿದೆ ಎಂಬುದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ.
ಬಲ್ಕ್ SA ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋಕ್ಯಾಪ್ಸುಲ್ SA ಯ ಶಕ್ತಿ ಪ್ರಸರಣ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (EDS) ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಕೋಷ್ಟಕ 3 ರಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಕೋಷ್ಟಕದಿಂದ ನೋಡಬಹುದಾದಂತೆ, Si ಅಂಶವು ಕ್ರಮೇಣ SATEOS1 (12.34%) ನಿಂದ SATEOS6 (2.68%) ಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. SA ಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳ. ಆದ್ದರಿಂದ, SA ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಳವು SA ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ SiO2 ಶೇಖರಣೆಯಲ್ಲಿ ಇಳಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ಹೇಳಬಹುದು. EDS51 ನ ಅರೆ-ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಿಂದಾಗಿ ಕೋಷ್ಟಕ 3 ರಲ್ಲಿ C ಮತ್ತು O ವಿಷಯಗಳಿಗೆ ಯಾವುದೇ ಸ್ಥಿರ ಮೌಲ್ಯಗಳಿಲ್ಲ. ಮೈಕ್ರೋಎನ್‌ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ SA ಯ Si ಅಂಶವು FT-IR, XRD ಮತ್ತು XPS ಫಲಿತಾಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆ.
SiO2 ಶೆಲ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಬಲ್ಕ್ SA ಹಾಗೂ ಮೈಕ್ರೋಎನ್‌ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ SA ಯ ಕರಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಘನೀಕರಣದ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಚಿತ್ರ 1 ಮತ್ತು 2 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅವುಗಳನ್ನು ಕ್ರಮವಾಗಿ ಚಿತ್ರ 10 ಮತ್ತು 11 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ದತ್ತಾಂಶವನ್ನು ಕೋಷ್ಟಕ 4 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಮೈಕ್ರೋಎನ್‌ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ SA ಯ ಕರಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಘನೀಕರಣದ ತಾಪಮಾನಗಳು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿರುವುದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. SA ಪ್ರಮಾಣ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಕರಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಘನೀಕರಣದ ತಾಪಮಾನಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಬೃಹತ್ SA ಯ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಸಮೀಪಿಸುತ್ತವೆ. SA ಮೈಕ್ರೋಎನ್‌ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಷನ್ ನಂತರ, ಸಿಲಿಕಾ ಗೋಡೆಯು ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಗೋಡೆಯು ವೈವಿಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸಲು ಒಂದು ಕೋರ್ ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, SA ಪ್ರಮಾಣ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಕರಗುವಿಕೆ (ಚಿತ್ರ 10) ಮತ್ತು ಘನೀಕರಣ (ಚಿತ್ರ 11) ತಾಪಮಾನಗಳು ಸಹ ಕ್ರಮೇಣ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತವೆ49,51,64. ಎಲ್ಲಾ ಮೈಕ್ರೋಎನ್‌ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ SA ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ, SATEOS6 ಅತ್ಯಧಿಕ ಕರಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಘನೀಕರಣದ ತಾಪಮಾನಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿತು, ನಂತರ SATEOS5, SATEOS4, SATEOS3, SATEOS2 ಮತ್ತು SATEOS1.
SATEOS1 ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಕರಗುವ ಬಿಂದು (68.97 °C) ಮತ್ತು ಘನೀಕರಣ ತಾಪಮಾನವನ್ನು (60.60 °C) ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಣ್ಣ ಕಣದ ಗಾತ್ರದಿಂದಾಗಿ, ಇದರಲ್ಲಿ ಮೈಕ್ರೋಕ್ಯಾಪ್ಸುಲ್‌ಗಳ ಒಳಗೆ SA ಕಣಗಳ ಚಲನೆಯು ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು SiO2 ಶೆಲ್ ದಪ್ಪ ಪದರವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಕೋರ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ ಹಿಗ್ಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಚಲನೆಯನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ49. ಈ ಊಹೆಯು SEM ಫಲಿತಾಂಶಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ SATEOS1 ಸಣ್ಣ ಕಣದ ಗಾತ್ರವನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ (ಚಿತ್ರ 9b), ಇದು SA ಅಣುಗಳು ಮೈಕ್ರೋಕ್ಯಾಪ್ಸುಲ್‌ಗಳ ಬಹಳ ಸಣ್ಣ ಪ್ರದೇಶದೊಳಗೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಮುಖ್ಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಕರಗುವ ಮತ್ತು ಘನೀಕರಣ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸ, ಹಾಗೆಯೇ SiO2 ಶೆಲ್‌ಗಳೊಂದಿಗಿನ ಎಲ್ಲಾ SA ಮೈಕ್ರೋಕ್ಯಾಪ್ಸುಲ್‌ಗಳು 6.10–8.37 °C ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿವೆ. ಈ ಫಲಿತಾಂಶವು SiO2 ಶೆಲ್ 65 ರ ಉತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯಿಂದಾಗಿ ಮೈಕ್ರೋಎನ್‌ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ SA ಅನ್ನು ಸಂಭಾವ್ಯ ಶಕ್ತಿ ಶೇಖರಣಾ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.
ಕೋಷ್ಟಕ 4 ರಿಂದ ನೋಡಬಹುದಾದಂತೆ, SEM ಗಮನಿಸಿದ ಸರಿಯಾದ ಎನ್ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಷನ್ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ SATEOS6 ಎಲ್ಲಾ ಮೈಕ್ರೋಎನ್ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ SC ಗಳಲ್ಲಿ (ಚಿತ್ರ 9g) ಅತ್ಯಧಿಕ ಎಂಥಾಲ್ಪಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. SA ಪ್ಯಾಕಿಂಗ್ ದರವನ್ನು ಸಮೀಕರಣ (1) ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಬಹುದು. (1) ಮೈಕ್ರೋಎನ್ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ SA49 ನ ಸುಪ್ತ ಶಾಖದ ಡೇಟಾವನ್ನು ಹೋಲಿಸುವ ಮೂಲಕ.
R ಮೌಲ್ಯವು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಎನ್‌ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ SC ಯ ಕೋಶೀಕರಣ ಪದವಿ (%) ಅನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ, ΔHMEPCM,m ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಎನ್‌ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ SC ಯ ಸಮ್ಮಿಳನದ ಸುಪ್ತ ಶಾಖವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ΔHPCM,m SC ಯ ಸಮ್ಮಿಳನದ ಸುಪ್ತ ಶಾಖವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು (%) ಮತ್ತೊಂದು ಪ್ರಮುಖ ತಾಂತ್ರಿಕ ನಿಯತಾಂಕವಾಗಿ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಸಮೀಕರಣ (1) (2)49 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.
E ಮೌಲ್ಯವು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಎನ್‌ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ CA ಯ ಕೋಶೀಕರಣ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು (%) ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ, ΔHMEPCM,s ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಎನ್‌ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ CA ಯ ಗುಣಪಡಿಸುವಿಕೆಯ ಸುಪ್ತ ಶಾಖವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ΔHPCM,s CA ಯ ಗುಣಪಡಿಸುವಿಕೆಯ ಸುಪ್ತ ಶಾಖವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ.
ಕೋಷ್ಟಕ 4 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, SATEOS1 ನ ಪ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಪದವಿ ಮತ್ತು ದಕ್ಷತೆಯು ಕ್ರಮವಾಗಿ 71.89% ಮತ್ತು 67.68%, ಮತ್ತು SATEOS6 ನ ಪ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಪದವಿ ಮತ್ತು ದಕ್ಷತೆಯು ಕ್ರಮವಾಗಿ 90.86% ಮತ್ತು 86.68% ಆಗಿದೆ (ಕೋಷ್ಟಕ 4). ಮಾದರಿ SATEOS6 ಎಲ್ಲಾ ಮೈಕ್ರೋಎನ್‌ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ SA ಗಳಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಧಿಕ ಎನ್ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಷನ್ ಗುಣಾಂಕ ಮತ್ತು ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಅದರ ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಘನದಿಂದ ದ್ರವಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತನೆಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ತಂಪಾಗಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲಾ SA ಮೈಕ್ರೋಕ್ಯಾಪ್ಸುಲ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಬೃಹತ್ SA ಗಳ ಕರಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಘನೀಕರಣ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಮೈಕ್ರೋಕ್ಯಾಪ್ಸುಲ್ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಕಾ ಶೆಲ್ ಪ್ರಾದೇಶಿಕವಾಗಿ ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, SC ಯ ಪ್ರಮಾಣ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಎನ್ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಷನ್ ದರ ಮತ್ತು ದಕ್ಷತೆಯು ಕ್ರಮೇಣ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ (ಕೋಷ್ಟಕ 4).
SiO2 ಶೆಲ್ (SATEOS1, SATEOS3 ಮತ್ತು SATEOS6) ಹೊಂದಿರುವ ಬೃಹತ್ SA ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋಕ್ಯಾಪ್ಸುಲ್ SA ಯ TGA ವಕ್ರಾಕೃತಿಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 12 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಬೃಹತ್ SA (SATEOS1, SATEOS3 ಮತ್ತು SATEOS6) ನ ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಎನ್‌ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ ಮಾದರಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಲಾಗಿದೆ. ಬೃಹತ್ SA ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಎನ್‌ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ SA ಯ ತೂಕ ನಷ್ಟವು 40°C ನಿಂದ 190°C ಗೆ ಮೃದುವಾದ ಮತ್ತು ಸ್ವಲ್ಪ ಇಳಿಕೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದು TGA ವಕ್ರರೇಖೆಯಿಂದ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದೆ. ಈ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ, ಬೃಹತ್ SC ಉಷ್ಣ ವಿಭಜನೆಗೆ ಒಳಗಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮ SC 45°C ನಲ್ಲಿ 24 ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ ಒಣಗಿದ ನಂತರವೂ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ನೀರನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇದು ಸ್ವಲ್ಪ ತೂಕ ನಷ್ಟಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು, 49 ಆದರೆ ಈ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಮೀರಿ ವಸ್ತುವು ಕ್ಷೀಣಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿತು. ಕಡಿಮೆ SA ಅಂಶದಲ್ಲಿ (ಅಂದರೆ SATEOS1), ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ನೀರಿನ ಅಂಶ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ 190°C ವರೆಗಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ನಷ್ಟವು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 12 ರಲ್ಲಿ ಸೇರಿಸಲಾಗಿದೆ). ತಾಪಮಾನವು 190 °C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾದ ತಕ್ಷಣ, ವಿಭಜನೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದಾಗಿ ಮಾದರಿಯು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ. ಬಲ್ಕ್ SA 190 °C ನಲ್ಲಿ ಕೊಳೆಯಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 260 °C ನಲ್ಲಿ ಕೇವಲ 4% ಮಾತ್ರ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ, ಆದರೆ SATEOS1, SATEOS3 ಮತ್ತು SATEOS6 ಈ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಕ್ರಮವಾಗಿ 50%, 20% ಮತ್ತು 12% ಅನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. 300 °C ನಂತರ, ಬಲ್ಕ್ SA ಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ನಷ್ಟವು ಸರಿಸುಮಾರು 97.60% ಆಗಿದ್ದರೆ, SATEOS1, SATEOS3 ಮತ್ತು SATEOS6 ನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ನಷ್ಟವು ಕ್ರಮವಾಗಿ ಸರಿಸುಮಾರು 54.20%, 82.40% ಮತ್ತು 90.30% ಆಗಿತ್ತು. SA ಅಂಶದಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ, SiO2 ಅಂಶವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ (ಕೋಷ್ಟಕ 3), ಮತ್ತು ಶೆಲ್‌ನ ತೆಳುವಾಗುವುದನ್ನು SEM ನಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಬಹುದು (ಚಿತ್ರ 9). ಹೀಗಾಗಿ, ಮೈಕ್ರೊಎನ್‌ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ SA ಯ ತೂಕ ನಷ್ಟವು ಬೃಹತ್ SA ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ, ಇದನ್ನು SiO2 ಶೆಲ್‌ನ ಅನುಕೂಲಕರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು SA ಯ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬೊನೇಸಿಯಸ್ ಸಿಲಿಕೇಟ್-ಕಾರ್ಬೊನೇಸಿಯಸ್ ಪದರದ ರಚನೆಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ SA ಕೋರ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಬಾಷ್ಪಶೀಲ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಬಿಡುಗಡೆಯನ್ನು ನಿಧಾನಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ 10. ಈ ಚಾರ್ ಪದರವು ಉಷ್ಣ ವಿಭಜನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಭೌತಿಕ ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಸುಡುವ ಅಣುಗಳನ್ನು ಅನಿಲ ಹಂತಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದನ್ನು ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ 66,67. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ನಾವು ಗಮನಾರ್ಹ ತೂಕ ನಷ್ಟ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಸಹ ನೋಡಬಹುದು: SATEOS1 SATEOS3, SATEOS6 ಮತ್ತು SA ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಕಡಿಮೆ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಏಕೆಂದರೆ SATEOS1 ನಲ್ಲಿ SA ಪ್ರಮಾಣವು SATEOS3 ಮತ್ತು SATEOS6 ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ SiO2 ಶೆಲ್ ದಪ್ಪ ಪದರವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಬೃಹತ್ SA ಯ ಒಟ್ಟು ತೂಕ ನಷ್ಟವು 415 °C ನಲ್ಲಿ 99.50% ತಲುಪುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, SATEOS1, SATEOS3, ಮತ್ತು SATEOS6 ಗಳು 415 °C ನಲ್ಲಿ ಕ್ರಮವಾಗಿ 62.50%, 85.50% ಮತ್ತು 93.76% ತೂಕ ನಷ್ಟವನ್ನು ತೋರಿಸಿವೆ. ಈ ಫಲಿತಾಂಶವು TEOS ನ ಸೇರ್ಪಡೆಯು SA ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ SiO2 ಪದರವನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಮೂಲಕ SA ನ ಅವನತಿಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಪದರಗಳು ಭೌತಿಕ ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಎನ್ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ CA ಯ ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆಯಲ್ಲಿ ಸುಧಾರಣೆಯನ್ನು ಗಮನಿಸಬಹುದು.
DSC51,52 ರ 30 ತಾಪನ ಮತ್ತು ತಂಪಾಗಿಸುವ ಚಕ್ರಗಳ ನಂತರ ಬಲ್ಕ್ SA ಮತ್ತು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಮೈಕ್ರೋಎನ್‌ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ ಮಾದರಿಯ (ಅಂದರೆ SATEOS 6) ಉಷ್ಣ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಚಿತ್ರ 13 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಬಲ್ಕ್ SA (ಚಿತ್ರ 13a) ಕರಗುವ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ತೋರಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಕಾಣಬಹುದು. ಘನೀಕರಣ ಮತ್ತು ಎಂಥಾಲ್ಪಿ ಮೌಲ್ಯ, ಆದರೆ SATEOS6 (ಚಿತ್ರ 13b) 30 ನೇ ತಾಪನ ಚಕ್ರದ ನಂತರವೂ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಎಂಥಾಲ್ಪಿ ಮೌಲ್ಯದಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ತೋರಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಮತ್ತು ತಂಪಾಗಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ. ಬಲ್ಕ್ SA 72.10 °C ಕರಗುವ ಬಿಂದು, 64.69 °C ಘನೀಕರಣ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಮೊದಲ ಚಕ್ರದ ನಂತರ ಸಮ್ಮಿಳನ ಮತ್ತು ಘನೀಕರಣದ ಶಾಖವು ಕ್ರಮವಾಗಿ 201.0 J/g ಮತ್ತು 194.10 J/g ಆಗಿತ್ತು. 30 ನೇ ಚಕ್ರದ ನಂತರ, ಈ ಮೌಲ್ಯಗಳ ಕರಗುವ ಬಿಂದು 71.24 °C ಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಯಿತು, ಘನೀಕರಣ ತಾಪಮಾನವು 63.53 °C ಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಯಿತು ಮತ್ತು ಎಂಥಾಲ್ಪಿ ಮೌಲ್ಯವು 10% ರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆಯಾಯಿತು. ಕರಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಘನೀಕರಣ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳು, ಹಾಗೆಯೇ ಎಂಥಾಲ್ಪಿ ಮೌಲ್ಯಗಳಲ್ಲಿನ ಇಳಿಕೆಗಳು, ಬೃಹತ್ CA ಸೂಕ್ಷ್ಮ-ಎನ್ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಷನ್ ಅಲ್ಲದ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹವಲ್ಲ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸರಿಯಾದ ಸೂಕ್ಷ್ಮ-ಎನ್ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಷನ್ ಸಂಭವಿಸಿದ ನಂತರ (SATEOS6), ಕರಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಘನೀಕರಣ ತಾಪಮಾನಗಳು ಮತ್ತು ಎಂಥಾಲ್ಪಿ ಮೌಲ್ಯಗಳು ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ (ಚಿತ್ರ 13b). SiO2 ಶೆಲ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮ-ಎನ್ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟ್ ಮಾಡಿದ ನಂತರ, SA ಅನ್ನು ಉಷ್ಣ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ನಿರ್ಮಾಣದಲ್ಲಿ, ಅದರ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಕರಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಘನೀಕರಣ ತಾಪಮಾನಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರ ಎಂಥಾಲ್ಪಿಯಿಂದಾಗಿ ಹಂತ ಬದಲಾವಣೆಯ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು.
1ನೇ ಮತ್ತು 30ನೇ ತಾಪನ ಮತ್ತು ತಂಪಾಗಿಸುವ ಚಕ್ರಗಳಲ್ಲಿ SA (a) ಮತ್ತು SATEOS6 (b) ಮಾದರಿಗಳಿಗೆ ಪಡೆದ DSC ವಕ್ರಾಕೃತಿಗಳು.
ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, SA ಅನ್ನು ಕೋರ್ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಮತ್ತು SiO2 ಅನ್ನು ಶೆಲ್ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮೈಕ್ರೋಎನ್‌ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಷನ್‌ನ ವ್ಯವಸ್ಥಿತ ತನಿಖೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು. SA ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ SiO2 ಬೆಂಬಲ ಪದರ ಮತ್ತು ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಪದರವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು TEOS ಅನ್ನು ಪೂರ್ವಗಾಮಿಯಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೈಕ್ರೋಎನ್‌ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ SA, FT-IR, XRD, XPS, SEM ಮತ್ತು EDS ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಯಶಸ್ವಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ನಂತರ SiO2 ಇರುವಿಕೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ. SEM ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು SA ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ SiO2 ಶೆಲ್‌ಗಳಿಂದ ಸುತ್ತುವರೆದಿರುವ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾದ ಗೋಳಾಕಾರದ ಕಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕಡಿಮೆ SA ಅಂಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ MEPCM ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು PCM ನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. XPS ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಮೈಕ್ರೋಕ್ಯಾಪ್ಸುಲ್ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ Si-O-Si ಮತ್ತು Si-OH ಇರುವಿಕೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ, ಇದು SA ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ SiO2 ನ ಹೊರಹೀರುವಿಕೆಯನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಿತು. ಉಷ್ಣ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಪ್ರಕಾರ, SATEOS6 ಅತ್ಯಂತ ಭರವಸೆಯ ಶಾಖ ಶೇಖರಣಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಕರಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಘನೀಕರಣ ತಾಪಮಾನಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ 70.37°C ಮತ್ತು 64.27°C, ಮತ್ತು ಕರಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಘನೀಕರಣದ ಸುಪ್ತ ಶಾಖ ಕ್ರಮವಾಗಿ 182.53 J/g ಮತ್ತು 160.12 J/g. G... ಆಗಿದೆ. SATEOS6 ನ ಗರಿಷ್ಠ ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್ ದಕ್ಷತೆಯು 86.68% ಆಗಿದೆ. TGA ಮತ್ತು DSC ಉಷ್ಣ ಚಕ್ರ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು 30 ತಾಪನ ಮತ್ತು ತಂಪಾಗಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ನಂತರವೂ SATEOS6 ಇನ್ನೂ ಉತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ದೃಢಪಡಿಸಿದೆ.
ಯಾಂಗ್ ಟಿ., ವಾಂಗ್ XY ಮತ್ತು ಲಿ ಡಿ. ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯ ಸಂಗ್ರಹಣೆ ಮತ್ತು ಅದರ ದಕ್ಷತೆಯ ಸುಧಾರಣೆಗಾಗಿ ಥರ್ಮೋಕೆಮಿಕಲ್ ಘನ-ಅನಿಲ ಸಂಯೋಜಿತ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ. ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್. ಹಾಟ್. ಎಂಜಿನಿಯರ್. 150, 512–521 (2019).
ಫರೀದ್, ಎಂಎಂ, ಖುಧೈರ್, ಎಎಮ್, ರಜಾಕ್, ಎಸ್. ಮತ್ತು ಅಲ್-ಹಲ್ಲಾಜ್, ಎಸ್. ಹಂತ ಬದಲಾವಣೆಯ ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹಣೆಯ ವಿಮರ್ಶೆ: ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು. ಶಕ್ತಿ ಪರಿವರ್ತಕ. ವ್ಯವಸ್ಥಾಪಕ. 45, 1597–1615 (2004).
ರೆಜಿನ್ ಎಎಫ್, ಸೋಲಂಕಿ ಎಸ್ಎಸ್ ಮತ್ತು ಸೈನಿ ಜೆಎಸ್ ಪಿಸಿಎಂ ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ: ಒಂದು ವಿಮರ್ಶೆ. ನವೀಕರಣ. ಬೆಂಬಲ. ಎನರ್ಜಿ ರೆವ್ 12, 2438–2458 (2008).
ಲಿಯು, ಎಂ., ಸಮನ್, ಡಬ್ಲ್ಯೂ. ಮತ್ತು ಬ್ರೂನೋ, ಎಫ್. ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಹಂತ ಬದಲಾವಣೆಯ ಉಷ್ಣ ಸಂಗ್ರಹ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗಾಗಿ ಶೇಖರಣಾ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳು ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ವರ್ಧನೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳ ವಿಮರ್ಶೆ. ನವೀಕರಣ. ಬೆಂಬಲ. ಎನರ್ಜಿ ರೆವ್ 16, 2118–2132 (2012).
ಫಾಂಗ್ ಗುಯೋಯಿಂಗ್, ಲಿ ಹಾಂಗ್, ಲಿಯು ಕ್ಸಿಯಾಂಗ್, ವು ಎಸ್‌ಎಂ ನ್ಯಾನೊಎನ್‌ಕ್ಯಾಪ್ಸುಲೇಟೆಡ್ ಥರ್ಮಲ್ ಎನರ್ಜಿ ಎನ್-ಟೆಟ್ರಾಡೆಕೇನ್ ಹಂತ ಬದಲಾವಣೆ ವಸ್ತುಗಳ ತಯಾರಿಕೆ ಮತ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣ. ರಾಸಾಯನಿಕ. ಎಂಜಿನಿಯರ್. ಜೆ. 153, 217–221 (2009).
ಸೌರಶಕ್ತಿ ಪರಿವರ್ತನೆ ಮತ್ತು ಸಂಗ್ರಹಣೆಗಾಗಿ ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದ ಗ್ರ್ಯಾಫೀನ್ ಏರ್‌ಜೆಲ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಹೊಸ ಆಕಾರ-ಸ್ಥಿರ ಹಂತ ಬದಲಾವಣೆ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತುಗಳ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ. ಸೋಲ್. ಶಕ್ತಿ ವಸ್ತುಗಳು. ಸೋಲ್. ಸೆಲ್ 191, 466–475 (2019).
ಹುವಾಂಗ್, ಕೆ., ಅಲ್ವಾ, ಜಿ., ಜಿಯಾ, ವೈ., ಮತ್ತು ಫಾಂಗ್, ಜಿ. ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿ ಸಂಗ್ರಹಣೆಯಲ್ಲಿ ಹಂತ ಬದಲಾವಣೆಯ ವಸ್ತುಗಳ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ ಗುಣಲಕ್ಷಣ ಮತ್ತು ಅನ್ವಯಿಕೆ: ಒಂದು ವಿಮರ್ಶೆ. ನವೀಕರಣ. ಬೆಂಬಲ. ಎನರ್ಜಿ ಎಡ್. 72, 128–145 (2017).