O escopo de nossa pesquisa é o desenvolvimento de um dispositivo transferível capaz de monitorar a temperatura dentro do jarro de moagem de maneira de alta frequência e, simultaneamente, demonstrar a simplicidade da síntese mecanoquímica em dois exemplos de calcogenetos metálicos adequados para aplicações termoelétricas. Atualmente, os calcogenetos metálicos são geralmente sintetizados usando metodologias prejudiciais ao meio ambiente em várias etapas, muitas vezes usando solventes precursores tóxicos e aquecimento externo. A mecanoquímica oferece uma alternativa ambientalmente correta e livre de solventes, moendo os precursores elementares por um curto período de tempo, o que melhora significativamente as métricas da química verde.
Detectar com precisão o tempo de ignição do MSR é um desafio, uma vez que as soluções disponíveis comercialmente não coletam dados com frequência suficiente e são caras. Nosso dispositivo supera isso coletando dados a cada 80 milissegundos. Ele também rastreia a temperatura do frasco durante a moagem, avaliando de forma autônoma o tempo e a temperatura do processo.
Esses calcogenetos metálicos podem ser preparados dentro de uma segunda faixa, moendo os precursores elementares. O dispositivo de monitoramento de temperatura desenvolvido pela Monovert é transferível para potes planetários de moinhos de bolas baratos e muito mais frequentes do que as alternativas disponíveis comercialmente. Nossas descobertas ressaltam o caráter ambientalmente correto e sustentável da pesquisa mecanoquímica e mostram suas vantagens únicas no campo da química inorgânica.
O dispositivo de monitoramento de temperatura desenvolvido pode ser interessante para uma ampla comunidade de pesquisadores que trabalham com moinhos planetários que precisam de informações frequentes sobre a temperatura durante a moagem. Para começar, pesar 6,0055 gramas de estanho e 3,9945 gramas de selênio para criar uma proporção estequiométrica de um para um com uma massa total de 10 gramas. Antes de moer, misture bem os pós de estanho e selênio com uma espátula para garantir a homogeneidade.
Agora coloque a placa do sensor em cima da tampa do frasco. Insira o transistor do sensor no pequeno orifício que passa pela tampa. Em seguida, ligue o dispositivo sensor e conecte-o ao software do laptop via Bluetooth.
Usando uma pinça, insira bolas de carboneto de tungstênio no frasco de moagem conforme especificado na tabela fornecida. Transfira a amostra preparada para o frasco de moagem de carboneto de tungstênio para sintetizar o seleneto de estanho. Em seguida, feche o frasco de moagem com a tampa configurada com o sensor.
Para carregar o frasco no moinho, coloque o frasco e o contrapeso no moinho de bolas planetário da linha premium Pulverisette 7 e defina os parâmetros de moagem no visor. No software ativo, digite o nome da amostra e pressione o botão Iniciar no visor de fresagem. Depois de ouvir o início da fresagem, clique em iniciar no software ativo para que o sensor comece a registrar a temperatura durante a fresagem.
Quando ocorrer a reação de autopropagação induzida mecanicamente, indicada por um aumento repentino da temperatura, pare imediatamente a moagem e a medição da temperatura. As amostras de seleneto de estanho apresentaram aumentos de temperatura de cerca de 3,8, 1,5 e 8,0 graus Celsius após 87, 89 e 97 segundos de moagem, respectivamente.
