nature.com ला भेट दिल्याबद्दल धन्यवाद. तुम्ही वापरत असलेल्या ब्राउझरच्या आवृत्तीमध्ये CSS साठी मर्यादित समर्थन आहे. सर्वोत्तम अनुभवासाठी, आम्ही शिफारस करतो की तुम्ही ब्राउझरची नवीनतम आवृत्ती वापरावी (किंवा इंटरनेट एक्सप्लोररमधील कंपॅटिबिलिटी मोड बंद करावा). याव्यतिरिक्त, सतत समर्थन सुनिश्चित करण्यासाठी, या साइटमध्ये स्टाईल्स किंवा जावास्क्रिप्ट समाविष्ट केली जाणार नाही.
या अभ्यासात असंतत शीतलन स्फटिकीकरण प्रक्रियेअंतर्गत निकेल सल्फेट हेक्साहायड्रेटच्या वाढीच्या यंत्रणेवर आणि कार्यक्षमतेवर NH4+ अशुद्धी आणि बीज गुणोत्तराच्या परिणामांचा शोध घेतला जातो, तसेच निकेल सल्फेट हेक्साहायड्रेटच्या वाढीची यंत्रणा, औष्णिक गुणधर्म आणि कार्यात्मक गटांवर NH4+ अशुद्धींच्या होणाऱ्या परिणामांचे परीक्षण केले जाते. अशुद्धींच्या कमी सांद्रतेवर, Ni2+ आणि NH4+ आयन बंधनासाठी SO42− सोबत स्पर्धा करतात, ज्यामुळे स्फटिकांचे उत्पादन आणि वाढीचा दर कमी होतो आणि स्फटिकीकरणाची सक्रियण ऊर्जा वाढते. अशुद्धींच्या उच्च सांद्रतेवर, NH4+ आयन स्फटिक संरचनेत समाविष्ट होऊन (NH4)2Ni(SO4)2 6H2O हा एक जटिल क्षार तयार होतो. या जटिल क्षाराच्या निर्मितीमुळे स्फटिकांचे उत्पादन आणि वाढीचा दर वाढतो आणि स्फटिकीकरणाची सक्रियण ऊर्जा कमी होते. NH4+ आयनांच्या उच्च आणि कमी दोन्ही सांद्रतांच्या उपस्थितीमुळे जालक विकृती निर्माण होते आणि स्फटिक ८०°C पर्यंतच्या तापमानात औष्णिकदृष्ट्या स्थिर राहतात. याव्यतिरिक्त, स्फटिक वाढीच्या यंत्रणेवर NH4+ अशुद्धींचा प्रभाव बीज गुणोत्तराच्या प्रभावापेक्षा जास्त असतो. जेव्हा अशुद्धीचे प्रमाण कमी असते, तेव्हा अशुद्धी स्फटिकाला सहजपणे चिकटते; जेव्हा प्रमाण जास्त असते, तेव्हा अशुद्धी स्फटिकामध्ये सहजपणे सामावली जाते. बीजांचे प्रमाण स्फटिकांचे उत्पादन मोठ्या प्रमाणात वाढवू शकते आणि स्फटिकांची शुद्धता किंचित सुधारू शकते.
निकेल सल्फेट हेक्साहायड्रेट (NiSO4 6H2O) हे आता बॅटरी उत्पादन, इलेक्ट्रोप्लेटिंग, उत्प्रेरक आणि अगदी अन्न, तेल व अत्तराच्या उत्पादनासह विविध उद्योगांमध्ये वापरले जाणारे एक महत्त्वाचे साहित्य आहे. 1,2,3 इलेक्ट्रिक वाहनांच्या जलद विकासामुळे त्याचे महत्त्व वाढत आहे, जी वाहने निकेल-आधारित लिथियम-आयन (LiB) बॅटरीवर मोठ्या प्रमाणावर अवलंबून असतात. 2030 पर्यंत NCM 811 सारख्या उच्च-निकेल मिश्रधातूंचा वापर प्रबळ होण्याची अपेक्षा आहे, ज्यामुळे निकेल सल्फेट हेक्साहायड्रेटची मागणी आणखी वाढेल. तथापि, संसाधनांच्या मर्यादेमुळे, उत्पादन वाढत्या मागणीनुसार होऊ शकत नाही, ज्यामुळे पुरवठा आणि मागणीमध्ये तफावत निर्माण होते. या कमतरतेमुळे संसाधनांची उपलब्धता आणि किमतीच्या स्थिरतेबद्दल चिंता वाढली आहे, ज्यामुळे उच्च-शुद्धता, स्थिर बॅटरी-ग्रेड निकेल सल्फेटच्या कार्यक्षम उत्पादनाची गरज अधोरेखित झाली आहे. 1,4
निकेल सल्फेट हेक्साहायड्रेटचे उत्पादन सामान्यतः स्फटिकीकरणाद्वारे केले जाते. विविध पद्धतींपैकी, शीतकरण पद्धत ही एक मोठ्या प्रमाणावर वापरली जाणारी पद्धत आहे, ज्याचे फायदे म्हणजे कमी ऊर्जा वापर आणि उच्च-शुद्धतेचे साहित्य तयार करण्याची क्षमता. 5,6 असंतत शीतकरण स्फटिकीकरण वापरून निकेल सल्फेट हेक्साहायड्रेटच्या स्फटिकीकरणावरील संशोधनाने लक्षणीय प्रगती केली आहे. सध्या, बहुतेक संशोधन तापमान, शीतकरण दर, बीजाचा आकार आणि pH यांसारख्या पॅरामीटर्सना अनुकूलित करून स्फटिकीकरण प्रक्रिया सुधारण्यावर केंद्रित आहे. 7,8,9 स्फटिकांचे उत्पादन आणि प्राप्त स्फटिकांची शुद्धता वाढवणे हे उद्दिष्ट आहे. तथापि, या पॅरामीटर्सचा व्यापक अभ्यास असूनही, अशुद्धींचा, विशेषतः अमोनियम (NH4+) चा स्फटिकीकरणाच्या परिणामांवर होणाऱ्या प्रभावाकडे लक्ष देण्यात अजूनही मोठी उणीव आहे.
निष्कर्षण प्रक्रियेदरम्यान अमोनियम अशुद्धींच्या उपस्थितीमुळे, निकेल स्फटिकीकरणासाठी वापरल्या जाणाऱ्या निकेल द्रावणात अमोनियम अशुद्धी असण्याची शक्यता असते. अमोनियाचा वापर सामान्यतः साबणीकरण कारक म्हणून केला जातो, ज्यामुळे निकेल द्रावणात NH4+ चे अल्प प्रमाण शिल्लक राहते. 10,11,12 अमोनियम अशुद्धी सर्वत्र आढळत असूनही, स्फटिक संरचना, वाढीची यंत्रणा, औष्णिक गुणधर्म, शुद्धता इत्यादी स्फटिकांच्या गुणधर्मांवर होणारे त्यांचे परिणाम अद्याप पूर्णपणे समजलेले नाहीत. त्यांच्या परिणामांवरील मर्यादित संशोधन महत्त्वाचे आहे, कारण अशुद्धी स्फटिकांच्या वाढीस अडथळा आणू शकतात किंवा त्यात बदल घडवू शकतात आणि काही प्रकरणांमध्ये, अवरोधक म्हणून कार्य करून, अस्थिर आणि स्थिर स्फटिकीय स्वरूपांमधील संक्रमणावर परिणाम करतात. 13,14 त्यामुळे औद्योगिक दृष्टिकोनातून हे परिणाम समजून घेणे अत्यंत महत्त्वाचे आहे, कारण अशुद्धी उत्पादनाच्या गुणवत्तेशी तडजोड करू शकतात.
एका विशिष्ट प्रश्नावर आधारित, या अभ्यासाचा उद्देश निकेल स्फटिकांच्या गुणधर्मांवर अमोनियम अशुद्धतेच्या परिणामाचा तपास करणे हा होता. अशुद्धतेचा परिणाम समजून घेतल्याने, त्यांचे नकारात्मक परिणाम नियंत्रित करण्यासाठी आणि कमी करण्यासाठी नवीन पद्धती विकसित केल्या जाऊ शकतात. या अभ्यासात अशुद्धतेची सांद्रता आणि बीज गुणोत्तरातील बदल यांच्यातील सहसंबंधाचाही तपास करण्यात आला. उत्पादन प्रक्रियेत बीजाचा मोठ्या प्रमाणावर वापर होत असल्याने, या अभ्यासात बीज मापदंडांचा वापर करण्यात आला आणि या दोन घटकांमधील संबंध समजून घेणे आवश्यक आहे. या दोन मापदंडांच्या परिणामांचा उपयोग स्फटिक उत्पादन, स्फटिक वाढीची यंत्रणा, स्फटिक संरचना, आकारविज्ञान आणि शुद्धता यांचा अभ्यास करण्यासाठी करण्यात आला. याव्यतिरिक्त, केवळ NH4+ अशुद्धतेच्या प्रभावाखाली स्फटिकांचे गतिज वर्तन, औष्णिक गुणधर्म आणि कार्यात्मक गट यांचा अधिक तपास करण्यात आला.
या अभ्यासात वापरलेले साहित्य म्हणजे GEM ने पुरवलेले निकेल सल्फेट हेक्साहायड्रेट (NiSO 6H2O, ≥ 99.8%); तियानजिन हुआशेंग कंपनी लिमिटेडकडून खरेदी केलेले अमोनियम सल्फेट ((NH)SO, ≥ 99%) आणि ऊर्ध्वपातित पाणी. बीज स्फटिक म्हणून NiSO 6H2O वापरले गेले, जे बारीक करून चाळले गेले, जेणेकरून ०.१५४ मिमीचा एकसमान कण आकार प्राप्त झाला. NiSO 6H2O ची वैशिष्ट्ये तक्ता १ आणि आकृती १ मध्ये दर्शविली आहेत.
मधूनमधून थंड करण्याच्या पद्धतीचा वापर करून, निकेल सल्फेट हेक्साहायड्रेटच्या स्फटिकीकरणावर NH4+ अशुद्धी आणि बीज गुणोत्तराच्या परिणामाचा अभ्यास करण्यात आला. सर्व प्रयोग २५ °C या सुरुवातीच्या तापमानावर करण्यात आले. गाळण प्रक्रियेदरम्यान तापमान नियंत्रणाच्या मर्यादा लक्षात घेऊन, स्फटिकीकरणासाठी २५ °C हे तापमान निवडण्यात आले. कमी तापमानाच्या बुचनर फनेलचा वापर करून उष्ण द्रावणांच्या गाळण प्रक्रियेदरम्यान तापमानातील अचानक चढउतारामुळे स्फटिकीकरण घडून येऊ शकते. ही प्रक्रिया स्फटिकीकरणाची गती, अशुद्धी शोषण आणि स्फटिकांच्या विविध गुणधर्मांवर लक्षणीय परिणाम करू शकते.
सर्वप्रथम, २०० मिली डिस्टिल्ड वॉटरमध्ये २२४ ग्रॅम NiSO4 6H2O विरघळवून निकेलचे द्रावण तयार करण्यात आले. निवडलेली सांद्रता सुपरसॅचुरेशन (S) = १.१०९ शी जुळते. २५ °C तापमानावर विरघळलेल्या निकेल सल्फेट स्फटिकांच्या विद्राव्यतेची तुलना निकेल सल्फेट हेक्साहायड्रेटच्या विद्राव्यतेशी करून सुपरसॅचुरेशन निश्चित करण्यात आले. तापमान सुरुवातीच्या पातळीवर कमी केल्यावर होणारे उत्स्फूर्त स्फटिकीकरण टाळण्यासाठी कमी सुपरसॅचुरेशन निवडण्यात आले.
निकेलच्या द्रावणात (NH4)2SO4 मिसळून स्फटिकीकरण प्रक्रियेवर NH4+ आयनच्या सांद्रतेचा होणारा परिणाम तपासण्यात आला. या अभ्यासात NH4+ आयनची सांद्रता 0, 1.25, 2.5, 3.75 आणि 5 g/L वापरण्यात आली. एकसमान मिश्रण सुनिश्चित करण्यासाठी, द्रावण 300 rpm वेगाने ढवळत असताना 60 °C तापमानावर 30 मिनिटांसाठी तापवण्यात आले. त्यानंतर द्रावण इच्छित अभिक्रिया तापमानापर्यंत थंड करण्यात आले. जेव्हा तापमान 25 °C पर्यंत पोहोचले, तेव्हा द्रावणात वेगवेगळ्या प्रमाणात बीज स्फटिक (बीज गुणोत्तर 0.5%, 1%, 1.5% आणि 2%) मिसळण्यात आले. द्रावणातील NiSO4 6H2O च्या वजनाशी बीजाच्या वजनाची तुलना करून बीज गुणोत्तर निश्चित करण्यात आले.
द्रावणात बीज स्फटिक टाकल्यानंतर, स्फटिकीकरण प्रक्रिया नैसर्गिकरित्या घडली. स्फटिकीकरण प्रक्रिया ३० मिनिटे चालली. द्रावणात जमा झालेले स्फटिक वेगळे करण्यासाठी फिल्टर प्रेस वापरून द्रावण गाळण्यात आले. गाळण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान, पुन:स्फटिकीकरणाची शक्यता कमी करण्यासाठी आणि द्रावणातील अशुद्धी स्फटिकांच्या पृष्ठभागावर चिकटणे कमी करण्यासाठी स्फटिक नियमितपणे इथेनॉलने धुतले गेले. स्फटिक धुण्यासाठी इथेनॉल निवडले गेले कारण स्फटिक इथेनॉलमध्ये अविद्राव्य असतात. गाळलेले स्फटिक ५० °C तापमानावर प्रयोगशाळेतील इनक्यूबेटरमध्ये ठेवण्यात आले. या अभ्यासात वापरलेले तपशीलवार प्रायोगिक मापदंड तक्ता २ मध्ये दर्शविले आहेत.
स्फटिकाची रचना एक्सआरडी उपकरण (स्मार्टलॅब एसई—हायपिक्स-४००) वापरून निश्चित करण्यात आली आणि NH4+ संयुगांची उपस्थिती शोधण्यात आली. स्फटिकाच्या आकारविज्ञानाचे विश्लेषण करण्यासाठी एसईएम वैशिष्ट्यीकरण (ॲप्रिओ २ हायव्हॅक) करण्यात आले. स्फटिकांचे औष्णिक गुणधर्म टीजीए उपकरण (टीजी-२०९-एफ१ लिब्रा) वापरून निश्चित करण्यात आले. कार्यात्मक गटांचे विश्लेषण एफटीआयआर (जास्को-एफटी/आयआर-४एक्स) द्वारे करण्यात आले. नमुन्याची शुद्धता आयसीपी-एमएस उपकरण (प्रॉडिजी डीसी आर्क) वापरून निश्चित करण्यात आली. ०.५ ग्रॅम स्फटिक १०० मिली डिस्टिल्ड वॉटरमध्ये विरघळवून नमुना तयार करण्यात आला. सूत्र (१) नुसार आउटपुट स्फटिकाच्या वस्तुमानाला इनपुट स्फटिकाच्या वस्तुमानाने भागून स्फटिकीकरण उत्पन्न (x) मोजण्यात आले.
येथे x हे क्रिस्टल उत्पादन आहे, जे 0 ते 1 पर्यंत बदलते, mout हे आउटपुट क्रिस्टल्सचे वजन (ग्रॅम) आहे, min हे इनपुट क्रिस्टल्सचे वजन (ग्रॅम) आहे, msol हे द्रावणातील क्रिस्टल्सचे वजन आहे आणि mseed हे सीड क्रिस्टल्सचे वजन आहे.
स्फटिकांच्या वाढीची गती निश्चित करण्यासाठी आणि सक्रियकरण ऊर्जेच्या मूल्याचा अंदाज घेण्यासाठी स्फटिकीकरण उत्पन्नाचा अधिक तपास करण्यात आला. हा अभ्यास २% च्या बीजारोपण गुणोत्तराने आणि पूर्वीप्रमाणेच प्रायोगिक प्रक्रियेने करण्यात आला. वेगवेगळ्या स्फटिकीकरण वेळा (१०, २०, ३०, आणि ४० मिनिटे) आणि प्रारंभिक तापमानांवर (२५, ३०, ३५, आणि ४० °C) स्फटिक उत्पन्नाचे मूल्यांकन करून समतापीय स्फटिकीकरण गतीशास्त्राचे मापदंड निश्चित करण्यात आले. प्रारंभिक तापमानावर निवडलेल्या सांद्रता अनुक्रमे १.१०९, १.०५२, १, आणि ०.९५३ या अतिसंपृक्तता (S) मूल्यांशी संबंधित होत्या. प्रारंभिक तापमानावर विरघळलेल्या निकेल सल्फेट स्फटिकांच्या विद्राव्यतेची तुलना निकेल सल्फेट हेक्साहायड्रेटच्या विद्राव्यतेशी करून अतिसंपृक्ततेचे मूल्य निश्चित करण्यात आले. या अभ्यासात, अशुद्धींशिवाय वेगवेगळ्या तापमानांवर २०० मिली पाण्यात NiSO4 6H2O ची विद्राव्यता आकृती २ मध्ये दर्शविली आहे.
समतापीय स्फटिकीकरण वर्तनाचे विश्लेषण करण्यासाठी जॉन्सन-मेल-अवरमी (जेएमए सिद्धांत) वापरला जातो. जेएमए सिद्धांत निवडला जातो कारण द्रावणात बीज स्फटिक टाकल्याशिवाय स्फटिकीकरण प्रक्रिया होत नाही. जेएमए सिद्धांताचे वर्णन खालीलप्रमाणे आहे:
येथे x(t) हे t वेळेतील संक्रमण दर्शवते, k हा संक्रमण दर स्थिरांक दर्शवतो, t हा संक्रमण वेळ दर्शवतो आणि n हा अव्रामी निर्देशांक दर्शवतो. सूत्र ३ हे सूत्र (२) पासून मिळवले आहे. स्फटिकीकरणाची सक्रियण ऊर्जा अरहेनियस समीकरणाचा वापर करून निश्चित केली जाते:
येथे kg हा अभिक्रिया दर स्थिरांक आहे, k0 हा एक स्थिरांक आहे, Eg ही स्फटिक वाढीची सक्रियण ऊर्जा आहे, R हा मोलर वायू स्थिरांक आहे (R=8.314 J/mol K), आणि T हे समतापी स्फटिकीकरण तापमान आहे (K).
आकृती ३अ दर्शवते की, बीजारोपण गुणोत्तर आणि डोपंट सांद्रतेचा निकेल स्फटिकांच्या उत्पादनावर परिणाम होतो. जेव्हा द्रावणातील डोपंट सांद्रता २.५ ग्रॅम/लिटर पर्यंत वाढली, तेव्हा स्फटिकांचे उत्पादन ७.७७% वरून ६.४८% पर्यंत (बीजारोपण गुणोत्तर ०.५%) आणि १०.८९% वरून १०.३२% पर्यंत (बीजारोपण गुणोत्तर २%) कमी झाले. डोपंट सांद्रतेत आणखी वाढ केल्याने स्फटिकांच्या उत्पादनातही त्याच प्रमाणात वाढ झाली. जेव्हा बीजारोपण गुणोत्तर २% आणि डोपंट सांद्रता ५ ग्रॅम/लिटर होती, तेव्हा सर्वाधिक उत्पादन १७.९८% पर्यंत पोहोचले. डोपंट सांद्रता वाढल्याने स्फटिकांच्या उत्पादनात होणारे बदल हे स्फटिक वाढीच्या यंत्रणेतील बदलांशी संबंधित असू शकतात. जेव्हा डोपंट सांद्रता कमी असते, तेव्हा Ni2+ आणि NH4+ आयन SO42− सोबत बंध तयार करण्यासाठी स्पर्धा करतात, ज्यामुळे द्रावणात निकेलची विद्राव्यता वाढते आणि स्फटिकांचे उत्पादन कमी होते. १४ जेव्हा अशुद्धतेची सांद्रता जास्त असते, तेव्हा स्पर्धा प्रक्रिया अजूनही घडते, परंतु काही NH4+ आयन निकेल आणि सल्फेट आयनांसोबत संयोग साधून निकेल अमोनियम सल्फेटचे दुहेरी क्षार तयार करतात. १६ दुहेरी क्षाराच्या निर्मितीमुळे द्राव्याची विद्राव्यता कमी होते, त्यामुळे स्फटिकांचे उत्पादन वाढते. बीजारोपणाचे प्रमाण वाढवून स्फटिकांचे उत्पादन सतत सुधारता येते. द्राव्य आयनांना संघटित होऊन स्फटिक तयार करण्यासाठी प्रारंभिक पृष्ठभाग क्षेत्र प्रदान करून, बीजके केंद्रकनिर्मिती प्रक्रिया आणि स्वयंस्फूर्त स्फटिक वाढ सुरू करू शकतात. जसे बीजारोपणाचे प्रमाण वाढते, तसे आयनांना संघटित होण्यासाठीचे प्रारंभिक पृष्ठभाग क्षेत्र वाढते, त्यामुळे अधिक स्फटिक तयार होऊ शकतात. म्हणून, बीजारोपणाचे प्रमाण वाढवण्याचा स्फटिक वाढीचा दर आणि स्फटिकांच्या उत्पादनावर थेट परिणाम होतो. १७
NiSO4 6H2O चे मापदंड: (a) स्फटिकांचे प्रमाण आणि (b) इनोक्युलेशनच्या आधी आणि नंतर निकेल द्रावणाचा pH.
आकृती ३ब दर्शवते की, बीजांचे प्रमाण आणि डोपंटची संहती, बीज घालण्यापूर्वी आणि नंतर निकेल द्रावणाच्या pH वर परिणाम करतात. द्रावणाच्या pH चे निरीक्षण करण्याचा उद्देश द्रावणातील रासायनिक समतोलातील बदल समजून घेणे हा आहे. बीज स्फटिक घालण्यापूर्वी, NH4+ आयनांच्या उपस्थितीमुळे द्रावणाचा pH कमी होतो, कारण ते H+ प्रोटॉन मुक्त करतात. डोपंटची संहती वाढवल्याने अधिक H+ प्रोटॉन मुक्त होतात, ज्यामुळे द्रावणाचा pH कमी होतो. बीज स्फटिक घातल्यानंतर, सर्व द्रावणांचा pH वाढतो. pH चा कल स्फटिकांच्या उत्पन्नाच्या कलाशी सकारात्मकपणे संबंधित आहे. सर्वात कमी pH मूल्य २.५ ग्रॅम/लिटर डोपंट संहती आणि ०.५% बीज प्रमाणावर प्राप्त झाले. जशी डोपंट संहती ५ ग्रॅम/लिटर पर्यंत वाढते, तसा द्रावणाचा pH वाढतो. ही घटना अगदी समजण्यासारखी आहे, कारण द्रावणातील NH4+ आयनांची उपलब्धता एकतर शोषणाने, किंवा समावेशाने, किंवा स्फटिकांद्वारे NH4+ आयनांचे शोषण आणि समावेश या दोन्हीमुळे कमी होते.
स्फटिक वाढीचे गतिज वर्तन निश्चित करण्यासाठी आणि स्फटिक वाढीची सक्रियण ऊर्जा मोजण्यासाठी स्फटिक उत्पादन प्रयोग आणि विश्लेषण पुढे करण्यात आले. समतापीय स्फटिकीकरण गतिजशास्त्राचे मापदंड पद्धती विभागात स्पष्ट केले आहेत. आकृती ४ मध्ये जॉन्सन-मेहल-अवरमी (JMA) आलेख दर्शविला आहे, जो निकेल सल्फेट स्फटिक वाढीचे गतिज वर्तन दाखवतो. हा आलेख ln[− ln(1− x(t))] मूल्य विरुद्ध ln t मूल्य (समीकरण ३) आलेखित करून तयार केला गेला. आलेखातून मिळालेली प्रवणता मूल्ये JMA निर्देशांक (n) मूल्यांशी संबंधित आहेत, जी वाढणाऱ्या स्फटिकाचे परिमाण आणि वाढीची यंत्रणा दर्शवतात. तर कटऑफ मूल्य वाढीचा दर दर्शवते, जो स्थिरांक ln k द्वारे दर्शविला जातो. JMA निर्देशांक (n) मूल्यांची श्रेणी ०.३५ ते ०.७५ पर्यंत आहे. हे n मूल्य दर्शवते की स्फटिकांची वाढ एक-मितीय आहे आणि ते विसरण-नियंत्रित वाढीच्या यंत्रणेचे अनुसरण करतात; 0 < n < 1 हे एक-मितीय वाढ दर्शवते, तर n < 1 हे विसरण-नियंत्रित वाढ यंत्रणा दर्शवते. 18 स्थिरांक k चा वाढीचा दर तापमान वाढल्याने कमी होतो, जे दर्शवते की स्फटिकीकरण प्रक्रिया कमी तापमानात अधिक वेगाने होते. हे कमी तापमानात द्रावणाच्या अतिसंतृप्ततेत होणाऱ्या वाढीशी संबंधित आहे.
वेगवेगळ्या स्फटिकीकरण तापमानांवर निकेल सल्फेट हेक्साहायड्रेटचे जॉन्सन-मेहल-अवरमी (JMA) आलेख: (a) 25 °C, (b) 30 °C, (c) 35 °C आणि (d) 40 °C.
डोपंट्सच्या समावेशामुळे सर्व तापमानांवर वाढीच्या दराचा समान नमुना दिसून आला. जेव्हा डोपंटची सांद्रता २.५ ग्रॅम/लिटर होती, तेव्हा स्फटिक वाढीचा दर कमी झाला, आणि जेव्हा डोपंटची सांद्रता २.५ ग्रॅम/लिटर पेक्षा जास्त होती, तेव्हा स्फटिक वाढीचा दर वाढला. पूर्वी नमूद केल्याप्रमाणे, स्फटिक वाढीच्या दराच्या नमुन्यातील बदल हा द्रावणातील आयनांमधील आंतरक्रियेच्या यंत्रणेतील बदलामुळे होतो. जेव्हा डोपंटची सांद्रता कमी असते, तेव्हा द्रावणातील आयनांमधील स्पर्धा प्रक्रियेमुळे द्राव्याची विद्राव्यता वाढते, ज्यामुळे स्फटिक वाढीचा दर कमी होतो.^१४ याव्यतिरिक्त, डोपंट्सच्या उच्च सांद्रतेच्या समावेशामुळे वाढीच्या प्रक्रियेत लक्षणीय बदल होतो. जेव्हा डोपंटची सांद्रता ३.७५ ग्रॅम/लिटर पेक्षा जास्त होते, तेव्हा अतिरिक्त नवीन स्फटिक केंद्रके तयार होतात, ज्यामुळे द्राव्याची विद्राव्यता कमी होते, परिणामी स्फटिक वाढीचा दर वाढतो. नवीन स्फटिक केंद्रकांची निर्मिती (NH4)2Ni(SO4)2 6H2O या दुहेरी क्षाराच्या निर्मितीद्वारे दाखवता येते. १६ स्फटिक वाढीच्या यंत्रणेवर चर्चा करताना, एक्स-रे विवर्तन परिणाम दुहेरी क्षाराच्या निर्मितीची पुष्टी करतात.
स्फटिकीकरणाची सक्रियण ऊर्जा निश्चित करण्यासाठी JMA प्लॉट फंक्शनचे पुढे मूल्यांकन केले गेले. अरहेनियस समीकरणाचा (समीकरण (4) मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे) वापर करून सक्रियण ऊर्जेची गणना करण्यात आली. आकृती 5a मध्ये ln(kg) मूल्य आणि 1/T मूल्य यांच्यातील संबंध दर्शविला आहे. त्यानंतर, प्लॉटमधून मिळालेल्या ग्रेडियंट मूल्याचा वापर करून सक्रियण ऊर्जेची गणना करण्यात आली. आकृती 5b मध्ये वेगवेगळ्या अशुद्धी सांद्रतेखालील स्फटिकीकरणाची सक्रियण ऊर्जा मूल्ये दर्शविली आहेत. निकालांवरून असे दिसून येते की अशुद्धी सांद्रतेतील बदलांचा सक्रियण ऊर्जेवर परिणाम होतो. अशुद्धी नसलेल्या निकेल सल्फेट स्फटिकांच्या स्फटिकीकरणाची सक्रियण ऊर्जा 215.79 kJ/mol आहे. जेव्हा अशुद्धी सांद्रता 2.5 g/L पर्यंत पोहोचते, तेव्हा सक्रियण ऊर्जा 3.99% ने वाढून 224.42 kJ/mol होते. सक्रियण ऊर्जेतील वाढ हे दर्शवते की स्फटिकीकरण प्रक्रियेतील ऊर्जा अडथळा वाढतो, ज्यामुळे स्फटिक वाढीचा दर आणि स्फटिक उत्पन्न कमी होईल. जेव्हा अशुद्धतेची सांद्रता २.५ ग्रॅम/लिटर पेक्षा जास्त असते, तेव्हा स्फटिकीकरणाची सक्रियण ऊर्जा लक्षणीयरीत्या कमी होते. ५ ग्रॅम/लिटर अशुद्धतेच्या सांद्रतेवर, सक्रियण ऊर्जा २०५.८५ किलोजूल/मोल असते, जी २.५ ग्रॅम/लिटर अशुद्धतेच्या सांद्रतेवरील सक्रियण ऊर्जेपेक्षा ८.२७% कमी आहे. सक्रियण ऊर्जेतील घट हे दर्शवते की स्फटिकीकरण प्रक्रिया सुलभ होते, ज्यामुळे स्फटिकांच्या वाढीचा दर आणि स्फटिकांचे उत्पादन वाढते.
(अ) ln(kg) विरुद्ध 1/T च्या आलेखाचे फिटिंग आणि (ब) वेगवेगळ्या अशुद्धी सांद्रतेवर स्फटिकीकरणाची सक्रियण ऊर्जा Eg.
स्फटिक वाढीच्या यंत्रणेचा अभ्यास एक्सआरडी (XRD) आणि एफटीआयआर (FTIR) स्पेक्ट्रोस्कोपीद्वारे करण्यात आला, आणि स्फटिक वाढीची गतिकी व सक्रियकरण ऊर्जेचे विश्लेषण करण्यात आले. आकृती ६ मध्ये एक्सआरडीचे परिणाम दर्शविले आहेत. ही माहिती पीडीएफ #०८-०४७० शी सुसंगत आहे, जे दर्शवते की ते α-NiSO4 6H2O (लाल सिलिका) आहे. हा स्फटिक टेट्रागोनल प्रणालीचा आहे, स्पेस ग्रुप P41212 आहे, युनिट सेल पॅरामीटर्स a = b = ६.७८२ Å, c = १८.२८ Å, α = β = γ = ९०° आहेत आणि आकारमान ८४०.८ ų आहे. हे परिणाम मनोमेनोवा आणि इतरांनी पूर्वी प्रकाशित केलेल्या परिणामांशी सुसंगत आहेत. १९ NH4+ आयनांच्या समावेशामुळे (NH4)2Ni(SO4)2 6H2O ची निर्मिती देखील होते. ही माहिती पीडीएफ क्र. ३१-००६२ शी संबंधित आहे. हा स्फटिक मोनोक्लिनिक प्रणालीचा असून, त्याचा स्पेस ग्रुप P21/a आहे, युनिट सेल पॅरामीटर्स a = 9.186 Å, b = 12.468 Å, c = 6.242 Å, α = γ = 90°, β = 106.93° आहेत आणि त्याचे आकारमान 684 ų आहे. हे निष्कर्ष Su et al.20 यांनी नोंदवलेल्या मागील अभ्यासाशी सुसंगत आहेत.
निकेल सल्फेट स्फटिकांचे एक्स-रे विवर्तन नमुने: (अ–ब) ०.५%, (क–ड) १%, (इ–फ) १.५%, आणि (ग–ह) २% बीज प्रमाण. उजवीकडील प्रतिमा ही डावीकडील प्रतिमेचे विस्तारित रूप आहे.
आकृती 6b, d, f आणि h मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, अतिरिक्त क्षार तयार न होता द्रावणातील अमोनियमच्या सांद्रतेची सर्वोच्च मर्यादा 2.5 g/L आहे. जेव्हा अशुद्धीची सांद्रता 3.75 आणि 5 g/L असते, तेव्हा NH4+ आयन स्फटिक संरचनेत समाविष्ट होऊन (NH4)2Ni(SO4)2 6H2O हा जटिल क्षार तयार होतो. माहितीनुसार, अशुद्धीची सांद्रता 3.75 ते 5 g/L पर्यंत वाढल्याने जटिल क्षाराच्या शिखराची तीव्रता वाढते, विशेषतः 2θ 16.47° आणि 17.44° वर. जटिल क्षाराच्या शिखरातील वाढ ही केवळ रासायनिक समतोलाच्या तत्त्वामुळे आहे. तथापि, 2θ 16.47° वर काही असामान्य शिखरे आढळतात, ज्याचे श्रेय स्फटिकाच्या लवचिक विकृतीला दिले जाऊ शकते. 21 वैशिष्ट्यीकरण परिणाम असेही दर्शवतात की उच्च बीजारोपण गुणोत्तरामुळे जटिल क्षाराच्या शिखराच्या तीव्रतेत घट होते. बीजांचे प्रमाण जास्त असल्यास स्फटिकीकरण प्रक्रियेला गती मिळते, ज्यामुळे विद्राव्यामध्ये लक्षणीय घट होते. अशा परिस्थितीत, स्फटिक वाढीची प्रक्रिया बीजावर केंद्रित होते आणि द्रावणाची अतिसंपृक्तता कमी झाल्यामुळे नवीन टप्प्यांच्या निर्मितीस अडथळा येतो. याउलट, जेव्हा बीजांचे प्रमाण कमी असते, तेव्हा स्फटिकीकरण प्रक्रिया मंद असते आणि द्रावणाची अतिसंपृक्तता तुलनेने उच्च पातळीवर राहते. या परिस्थितीमुळे कमी विद्राव्य असलेल्या दुहेरी क्षार (NH4)2Ni(SO4)2 6H2O च्या केंद्रकनिर्मितीची शक्यता वाढते. दुहेरी क्षारासाठी शिखर तीव्रतेची माहिती तक्ता ३ मध्ये दिली आहे.
NH4+ आयनांच्या उपस्थितीमुळे होस्ट लॅटिसमध्ये काही अव्यवस्था किंवा संरचनात्मक बदल होतात का, हे तपासण्यासाठी FTIR कॅरॅक्टरायझेशन केले गेले. २% च्या स्थिर सीडिंग गुणोत्तरासह नमुन्यांचे कॅरॅक्टरायझेशन केले गेले. आकृती ७ मध्ये FTIR कॅरॅक्टरायझेशनचे परिणाम दर्शविले आहेत. ३४४४, ३२५७ आणि १६४७ cm−1 वर दिसणारी रुंद शिखरे ही रेणूंच्या O–H स्ट्रेचिंग मोड्समुळे आहेत. २३७० आणि २०७८ cm−1 वरील शिखरे पाण्याच्या रेणूंमधील आंतररेण्वीय हायड्रोजन बंध दर्शवतात. ४१२ cm−1 वरील बँड हा Ni–O स्ट्रेचिंग व्हायब्रेशन्समुळे आहे. याव्यतिरिक्त, मुक्त SO4− आयन ४५० (υ2), ६३० (υ4), ९८६ (υ1) आणि ११४३ व ११०० cm−1 (υ3) वर चार प्रमुख व्हायब्रेशन मोड्स दर्शवतात. υ1-υ4 ही चिन्हे कंपन पद्धतींचे गुणधर्म दर्शवतात, जिथे υ1 ही नॉन-डिजनरेट पद्धत (सममित स्ट्रेचिंग), υ2 ही दुहेरी डिजनरेट पद्धत (सममित बेंडिंग), आणि υ3 व υ4 या तिहेरी डिजनरेट पद्धती (अनुक्रमे असममित स्ट्रेचिंग आणि असममित बेंडिंग) दर्शवतात. 22,23,24 वैशिष्ट्यीकरण परिणाम दर्शवतात की अमोनियम अशुद्धींच्या उपस्थितीमुळे 1143 cm-1 या वेव्हनंबरवर एक अतिरिक्त शिखर (पीक) मिळते (आकृतीमध्ये लाल वर्तुळाने चिन्हांकित). 1143 cm-1 वरील हे अतिरिक्त शिखर सूचित करते की, NH4+ आयनांच्या उपस्थितीमुळे, त्यांच्या सांद्रतेची पर्वा न करता, जालक संरचनेत (लॅटिस स्ट्रक्चर) विकृती निर्माण होते, ज्यामुळे स्फटिकाच्या आत सल्फेट आयन रेणूंच्या कंपन वारंवारतेमध्ये बदल होतो.
स्फटिक वाढीच्या गतिज वर्तनाशी आणि सक्रियकरण ऊर्जेशी संबंधित XRD आणि FTIR परिणामांवर आधारित, आकृती ८ मध्ये NH4+ अशुद्धींच्या समावेशासह निकेल सल्फेट हेक्साहायड्रेटच्या स्फटिकीकरण प्रक्रियेची योजनाबद्ध मांडणी दर्शविली आहे. अशुद्धींच्या अनुपस्थितीत, Ni2+ आयन H2O सोबत अभिक्रिया करून निकेल हायड्रेट [Ni(6H2O)]2− तयार करतात. त्यानंतर, निकेल हायड्रेट SO42− आयनांसोबत उत्स्फूर्तपणे संयोग पावते, ज्यामुळे Ni(SO4)2 6H2O केंद्रके तयार होतात आणि त्याची वाढ होऊन निकेल सल्फेट हेक्साहायड्रेटचे स्फटिक बनतात. जेव्हा द्रावणात कमी सांद्रतेची अमोनियम अशुद्धी (२.५ ग्रॅम/लिटर किंवा त्याहून कमी) मिसळली जाते, तेव्हा [Ni(6H2O)]2− चे SO42− आयनांशी पूर्णपणे संयोग होणे कठीण होते, कारण [Ni(6H2O)]2− आणि NH4+ आयन हे SO42− आयनांशी संयोग होण्यासाठी स्पर्धा करतात, जरी दोन्ही आयनांशी अभिक्रिया करण्यासाठी पुरेसे सल्फेट आयन उपलब्ध असले तरी. या परिस्थितीमुळे स्फटिकीकरणाच्या सक्रियण ऊर्जेत वाढ होते आणि स्फटिकांची वाढ मंदावते. 14,25 निकेल सल्फेट हेक्साहायड्रेट केंद्रके तयार होऊन त्यांचे स्फटिकांमध्ये रूपांतर झाल्यावर, अनेक NH4+ आणि (NH4)2SO4 आयन स्फटिकाच्या पृष्ठभागावर अधिशोषित होतात. यामुळेच NSH-8 आणि NSH-12 नमुन्यांमध्ये SO4− आयनाचा (तरंगसंख्या 1143 cm−1) कार्यात्मक गट डोपिंग प्रक्रियेशिवाय तयार राहतो, हे स्पष्ट होते. जेव्हा अशुद्धतेची सांद्रता जास्त असते, तेव्हा NH4+ आयन स्फटिक संरचनेत समाविष्ट होऊ लागतात, ज्यामुळे दुहेरी क्षार तयार होतात. 16 ही घटना द्रावणात SO42− आयनांच्या कमतरतेमुळे घडते, आणि SO42− आयन अमोनियम आयनांपेक्षा निकेल हायड्रेट्सना अधिक वेगाने जोडले जातात. ही यंत्रणा दुहेरी क्षारांच्या केंद्रकनिर्मिती आणि वाढीस प्रोत्साहन देते. मिश्रधातू बनवण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान, Ni(SO4)2 6H2O आणि (NH4)2Ni(SO4)2 6H2O ही केंद्रके एकाच वेळी तयार होतात, ज्यामुळे मिळणाऱ्या केंद्रकांच्या संख्येत वाढ होते. केंद्रकांच्या संख्येत वाढ झाल्यामुळे स्फटिकांच्या वाढीचा वेग वाढतो आणि सक्रियकरण ऊर्जेत घट होते.
निकेल सल्फेट हेक्साहायड्रेट पाण्यात विरघळवून, त्यात अल्प आणि मोठ्या प्रमाणात अमोनियम सल्फेट घालून, आणि नंतर स्फटिकीकरण प्रक्रिया पार पाडण्याची रासायनिक अभिक्रिया खालीलप्रमाणे मांडता येते:
SEM वैशिष्ट्यीकरणाचे परिणाम आकृती ९ मध्ये दाखवले आहेत. वैशिष्ट्यीकरणाच्या परिणामांनुसार, टाकलेल्या अमोनियम क्षाराचे प्रमाण आणि बीजारोपणाचे प्रमाण यांचा स्फटिकांच्या आकारावर लक्षणीय परिणाम होत नाही. तयार झालेल्या स्फटिकांचा आकार तुलनेने स्थिर राहतो, जरी काही ठिकाणी मोठे स्फटिक दिसून येतात. तथापि, तयार झालेल्या स्फटिकांच्या सरासरी आकारावर अमोनियम क्षाराची संहती आणि बीजारोपणाच्या प्रमाणाचा होणारा परिणाम निश्चित करण्यासाठी पुढील वैशिष्ट्यीकरणाची अजूनही आवश्यकता आहे.
NiSO4 6H2O चे क्रिस्टल मॉर्फोलॉजी: (a–e) 0.5%, (f–j) 1%, (h–o) 1.5% आणि (p–u) 2% सीड रेशो वरून खाली NH4+ कॉन्सन्ट्रेशनमध्ये होणारा बदल दर्शवितो, जो अनुक्रमे 0, 1.25, 2.5, 3.75 आणि 5 g/L आहे.
आकृती 10a मध्ये वेगवेगळ्या अशुद्धी सांद्रता असलेल्या स्फटिकांचे TGA वक्र दाखवले आहेत. 2% बीजारोपण गुणोत्तर असलेल्या नमुन्यांवर TGA विश्लेषण करण्यात आले. तयार झालेली संयुगे निश्चित करण्यासाठी NSH-20 नमुन्यावर XRD विश्लेषण देखील करण्यात आले. आकृती 10b मध्ये दर्शविलेले XRD परिणाम स्फटिक संरचनेतील बदलांची पुष्टी करतात. थर्मोग्रॅव्हिमेट्रिक मापनांवरून असे दिसून येते की सर्व संश्लेषित स्फटिक 80°C पर्यंत औष्णिक स्थिरता दर्शवतात. त्यानंतर, जेव्हा तापमान 200°C पर्यंत वाढले, तेव्हा स्फटिकांचे वजन 35% ने कमी झाले. स्फटिकांच्या वजनातील ही घट विघटन प्रक्रियेमुळे होते, ज्यामध्ये NiSO4 H2O तयार करण्यासाठी पाण्याच्या 5 रेणूंचा ऱ्हास होतो. जेव्हा तापमान 300–400°C पर्यंत वाढले, तेव्हा स्फटिकांचे वजन पुन्हा कमी झाले. स्फटिकांच्या वजनातील घट सुमारे 6.5% होती, तर NSH-20 स्फटिक नमुन्याच्या वजनातील घट किंचित जास्त, नेमकी 6.65% होती. NSH-20 नमुन्यामध्ये NH4+ आयनांचे NH3 वायूमध्ये विघटन झाल्यामुळे रिड्यूसिबिलिटी किंचित वाढली. तापमान 300 ते 400°C पर्यंत वाढवल्याने स्फटिकांचे वजन कमी झाले, परिणामी सर्व स्फटिकांची रचना NiSO4 झाली. तापमान 700°C ते 800°C पर्यंत वाढवल्याने स्फटिक रचनेचे NiO मध्ये रूपांतर झाले, ज्यामुळे SO2 आणि O2 वायू बाहेर पडले.²⁵,²⁶
DC-Arc ICP-MS उपकरण वापरून NH4+ सांद्रतेचे मूल्यांकन करून निकेल सल्फेट हेक्साहायड्रेट स्फटिकांची शुद्धता निश्चित करण्यात आली. सूत्र (5) वापरून निकेल सल्फेट स्फटिकांची शुद्धता निश्चित करण्यात आली.
येथे Ma म्हणजे स्फटिकामधील अशुद्धीचे वस्तुमान (mg), Mo म्हणजे स्फटिकाचे वस्तुमान (mg), Ca म्हणजे द्रावणातील अशुद्धीची सांद्रता (mg/l), V म्हणजे द्रावणाचे आकारमान (l).
आकृती ११ निकेल सल्फेट हेक्साहायड्रेट स्फटिकांची शुद्धता दर्शवते. शुद्धतेचे मूल्य हे ३ वैशिष्ट्यांचे सरासरी मूल्य आहे. निकालांवरून असे दिसून येते की, सीडिंग गुणोत्तर आणि अशुद्धतेची सांद्रता तयार झालेल्या निकेल सल्फेट स्फटिकांच्या शुद्धतेवर थेट परिणाम करतात. अशुद्धतेची सांद्रता जितकी जास्त असते, तितकेच अशुद्धतेचे शोषण जास्त होते, परिणामी तयार झालेल्या स्फटिकांची शुद्धता कमी होते. तथापि, अशुद्धतेच्या सांद्रतेनुसार अशुद्धतेच्या शोषणाची पद्धत बदलू शकते आणि निकालाचा आलेख दर्शवतो की स्फटिकांद्वारे होणारे अशुद्धतेचे एकूण शोषण लक्षणीयरीत्या बदलत नाही. याव्यतिरिक्त, हे निकाल असेही दर्शवतात की उच्च सीडिंग गुणोत्तर स्फटिकांची शुद्धता सुधारू शकते. ही घटना शक्य आहे कारण जेव्हा तयार झालेले बहुतेक स्फटिक केंद्रक निकेल केंद्रकांवर केंद्रित होतात, तेव्हा निकेलवर निकेल आयन जमा होण्याची शक्यता जास्त असते. २७
अभ्यासात असे दिसून आले की अमोनियम आयन (NH4+) निकेल सल्फेट हेक्साहायड्रेट स्फटिकांच्या स्फटिकीकरण प्रक्रियेवर आणि स्फटिकीय गुणधर्मांवर लक्षणीय परिणाम करतात, तसेच स्फटिकीकरण प्रक्रियेवर बीज गुणोत्तराचा प्रभाव देखील उघड झाला.
२.५ ग्रॅम/लिटर पेक्षा जास्त अमोनियम सांद्रतेवर, स्फटिकांचे उत्पादन आणि स्फटिक वाढीचा दर कमी होतो. २.५ ग्रॅम/लिटर पेक्षा जास्त अमोनियम सांद्रतेवर, स्फटिकांचे उत्पादन आणि स्फटिक वाढीचा दर वाढतो.
निकेलच्या द्रावणात अशुद्धी मिसळल्याने SO42− साठी NH4+ आणि [Ni(6H2O)]2− आयनांमधील स्पर्धा वाढते, ज्यामुळे सक्रियण ऊर्जेत वाढ होते. अशुद्धींचे उच्च प्रमाण मिसळल्यानंतर सक्रियण ऊर्जेतील घट ही NH4+ आयनांच्या स्फटिक संरचनेत प्रवेशामुळे होते, ज्यामुळे (NH4)2Ni(SO4)2 6H2O हा दुहेरी क्षार तयार होतो.
उच्च बीजारोपण गुणोत्तर वापरल्याने निकेल सल्फेट हेक्साहायड्रेटचे स्फटिक उत्पादन, स्फटिक वाढीचा दर आणि स्फटिक शुद्धता सुधारू शकते.
डेमिरेल, एचएस, एट अल. लॅटेराइट प्रक्रियेदरम्यान बॅटरी-ग्रेड निकेल सल्फेट हायड्रेटचे अँटीसॉल्व्हेंट क्रिस्टलायझेशन. सेप्ट. प्युरिफिकेशन टेक्नॉलॉजी, 286, 120473. https://doi.org/10.1016/J.SEPPUR.2022.120473 (2022).
सगुंतला, पी. आणि यासोता, पी. उच्च तापमानावर निकेल सल्फेट स्फटिकांचे ऑप्टिकल उपयोग: डोपंट म्हणून अतिरिक्त अमिनो आम्लांसह वैशिष्ट्यीकरण अभ्यास. मटेरिअल्स टुडे प्रोसिडिंग्ज 9, 669–673. https://doi.org/10.1016/J.MATPR.2018.10.391 (2019).
बाबाअहमदी, व्ही., व इतर. रिड्यूस्ड ग्राफीन ऑक्साईडवर पॉलीओल-मध्यस्थ प्रिंटिंगद्वारे कापडाच्या पृष्ठभागावर निकेल पॅटर्नचे इलेक्ट्रोडिपोझिशन. जर्नल ऑफ फिजिकल अँड केमिकल इंजिनिअरिंग ऑफ कोलॉइडल सर्फेसेस 703, 135203. https://doi.org/10.1016/J.COLSURFA.2024.135203 (2024).
फ्रेझर, जे., अँडरसन, जे., लाझुएन, जे., आणि इतर. “इलेक्ट्रिक वाहनांच्या बॅटरीसाठी लागणाऱ्या निकेलची भविष्यातील मागणी आणि पुरवठ्याची सुरक्षितता.” युरोपियन युनियनचे प्रकाशन कार्यालय; (२०२१). https://doi.org/10.2760/212807
हान, बी., बोकमन, ओ., विल्सन, बी.पी., लुंडस्ट्रॉम, एम. आणि लुही-कुल्तानेन, एम. शीतलीकरणासह बॅच क्रिस्टलायझेशनद्वारे निकेल सल्फेटचे शुद्धीकरण. केमिकल इंजिनिअरिंग टेक्नॉलॉजी 42(7), 1475–1480. https://doi.org/10.1002/CEAT.201800695 (2019).
मा, वाय. व इतर. लिथियम-आयन बॅटरी सामग्रीसाठी धातू क्षारांच्या उत्पादनात अवक्षेपण आणि स्फटिकीकरण पद्धतींचा वापर: एक आढावा. मेटल्स. 10(12), 1-16. https://doi.org/10.3390/MET10121609 (2020).
मासालोव्ह, व्हीएम, आणि इतर. स्थिर-स्थिती तापमान प्रवणता परिस्थितीत निकेल सल्फेट हेक्साहायड्रेट (α-NiSO4.6H2O) एकल स्फटिकांची वाढ. क्रिस्टलोग्राफी. 60(6), 963–969. https://doi.org/10.1134/S1063774515060206 (2015).
चौधरी, आर. आर. आणि इतर. α-निकेल सल्फेट हेक्साहायड्रेट स्फटिक: वाढीच्या परिस्थिती, स्फटिक रचना आणि गुणधर्म यांच्यातील संबंध. जेएपीक्र. 52, 1371–1377. https://doi.org/10.1107/S1600576719013797FILE (2019).
हान, बी., बोकमन, ओ., विल्सन, बी.पी., लुंडस्ट्रॉम, एम. आणि लुही-कुल्तानेन, एम. बॅच-कूल्ड क्रिस्टलायझेशनद्वारे निकेल सल्फेटचे शुद्धीकरण. केमिकल इंजिनिअरिंग टेक्नॉलॉजी 42(7), 1475–1480. https://doi.org/10.1002/ceat.201800695 (2019).