CO2 ଫଟୋ ହ୍ରାସ ପାଇଁ ଟିନ୍-ଆଧାରିତ ଧାତୁ-ଜୈବ ଢାଞ୍ଚା

ଆପଣଙ୍କ ଅଭିଜ୍ଞତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିବା ପାଇଁ ଆମେ କୁକିଜ୍ ବ୍ୟବହାର କରୁ। ଏହି ସାଇଟ୍ ବ୍ରାଉଜ୍ କରିବା ଜାରି ରଖି, ଆପଣ ଆମର କୁକିଜ୍ ବ୍ୟବହାରରେ ରାଜି ହୁଅନ୍ତି। ଅଧିକ ସୂଚନା।
ଅର୍ଥନୀତିର ଉଚ୍ଚ-କାର୍ବନ ଇନ୍ଧନର ଚାହିଦା କ୍ରମାଗତ ଭାବରେ ବାୟୁମଣ୍ଡଳରେ କାର୍ବନ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡ୍ (CO2) ବୃଦ୍ଧି ପାଇଛି। ଯଦିଓ କାର୍ବନ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡ୍ ନିର୍ଗମନକୁ ହ୍ରାସ କରିବା ପାଇଁ ପ୍ରୟାସ କରାଯାଏ, ତଥାପି ଏହା ବାୟୁମଣ୍ଡଳରେ ପୂର୍ବରୁ ଥିବା ଗ୍ୟାସର କ୍ଷତିକାରକ ପ୍ରଭାବକୁ ପ୍ରତ୍ୟାବର୍ତ୍ତନ କରିବା ପାଇଁ ଯଥେଷ୍ଟ ନୁହେଁ।
ତେଣୁ ବୈଜ୍ଞାନିକମାନେ ବାୟୁମଣ୍ଡଳରେ ପୂର୍ବରୁ ଥିବା କାର୍ବନ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡକୁ ଫର୍ମିକ ଏସିଡ (HCOOH) ଏବଂ ମିଥାନଲ ଭଳି ଉପଯୋଗୀ ଅଣୁରେ ରୂପାନ୍ତରିତ କରି ବ୍ୟବହାର କରିବାର ସୃଜନଶୀଳ ଉପାୟ ବିକଶିତ କରିଛନ୍ତି। ଦୃଶ୍ୟମାନ ଆଲୋକ ବ୍ୟବହାର କରି କାର୍ବନ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡର ଫଟୋକ୍ୟାଟାଲିଟିକ୍ ଫଟୋ ହ୍ରାସ ଏପରି ପରିବର୍ତ୍ତନ ପାଇଁ ଏକ ସାଧାରଣ ପଦ୍ଧତି।
ପ୍ରଫେସର କାଜୁହିକୋ ମାଏଡାଙ୍କ ନେତୃତ୍ୱରେ ଟୋକିଓ ଇନଷ୍ଟିଚ୍ୟୁଟ୍ ଅଫ୍ ଟେକ୍ନୋଲୋଜିର ବୈଜ୍ଞାନିକମାନଙ୍କ ଏକ ଦଳ ପ୍ରମୁଖ ଅଗ୍ରଗତି ହାସଲ କରିଛନ୍ତି ଏବଂ ଏହାକୁ ୮ ମଇ, ୨୦୨୩ ତାରିଖରେ ଆନ୍ତର୍ଜାତୀୟ ପ୍ରକାଶନ "ଆଞ୍ଜେୱାଣ୍ଡେ କେମି"ରେ ଦଲିଲଭୁକ୍ତ କରିଛନ୍ତି।
ସେମାନେ ଏକ ଟିନ୍-ଆଧାରିତ ଧାତୁ-ଜୈବ ଢାଞ୍ଚା (MOF) ସୃଷ୍ଟି କରିଥିଲେ ଯାହା କାର୍ବନ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡର ଚୟନାତ୍ମକ ଫଟୋ ହ୍ରାସକୁ ସକ୍ଷମ କରିଥାଏ। ଗବେଷକମାନେ ରାସାୟନିକ ସୂତ୍ର [SnII2(H3ttc)2.MeOH]n (H3ttc: ଟ୍ରାଇଥିଓସାଇୟାନ୍ୟୁରିକ୍ ଏସିଡ୍ ଏବଂ MeOH: ମିଥାନଲ୍) ସହିତ ଏକ ନୂତନ ଟିନ୍ (Sn)-ଆଧାରିତ MOF ସୃଷ୍ଟି କରିଥିଲେ।
ଅଧିକାଂଶ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଦକ୍ଷ ଦୃଶ୍ୟମାନ ଆଲୋକ-ଆଧାରିତ CO2 ଫଟୋକଟାଲିଷ୍ଟମାନେ ସେମାନଙ୍କର ମୁଖ୍ୟ ଉପାଦାନ ଭାବରେ ବିରଳ ମୂଲ୍ୟବାନ ଧାତୁ ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତି। ଏହା ବ୍ୟତୀତ, ବହୁ ସଂଖ୍ୟକ ଧାତୁରେ ଗଠିତ ଏକକ ଆଣବିକ ୟୁନିଟରେ ଆଲୋକ ଶୋଷଣ ଏବଂ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ କାର୍ଯ୍ୟଗୁଡ଼ିକର ସମନ୍ୱୟ ଏକ ଦୀର୍ଘକାଳୀନ ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜ ହୋଇ ରହିଛି। ତେଣୁ, Sn ଏକ ଆଦର୍ଶ ପ୍ରାର୍ଥୀ କାରଣ ଏହା ଉଭୟ ସମସ୍ୟାର ସମାଧାନ କରିପାରିବ।
ଧାତୁ ଏବଂ ଜୈବ ସାମଗ୍ରୀ ପାଇଁ MOF ହେଉଛି ସର୍ବୋତ୍ତମ ସାମଗ୍ରୀ, ଏବଂ ପାରମ୍ପରିକ ବିରଳ ପୃଥିବୀ ଫଟୋକ୍ୟାଟାଲିଷ୍ଟର ଏକ ସବୁଜ ବିକଳ୍ପ ଭାବରେ MOF ଗୁଡ଼ିକୁ ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଉଛି।
MOF-ଆଧାରିତ ଫଟୋକଟାଲିଷ୍ଟ ପାଇଁ Sn ଏକ ସମ୍ଭାବ୍ୟ ପସନ୍ଦ କାରଣ ଏହା ଫଟୋକଟାଲିଟିକ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମୟରେ ଏକ ଉତ୍ପ୍ରେରକ ଏବଂ ସ୍କାଭେଞ୍ଜର ଭାବରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରିପାରିବ। ଯଦିଓ ସୀସା, ଲୁହା ଏବଂ ଜିରକୋନିୟମ୍-ଆଧାରିତ MOF ଗୁଡ଼ିକୁ ବ୍ୟାପକ ଭାବରେ ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇଛି, ଟିନ୍-ଆଧାରିତ MOF ବିଷୟରେ ବହୁତ କମ୍ ଜଣା ଅଛି।
ଟିନ୍-ଆଧାରିତ MOF KGF-10 ପ୍ରସ୍ତୁତ କରିବା ପାଇଁ H3ttc, MeOH ଏବଂ ଟିନ୍ କ୍ଲୋରାଇଡ୍ ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ଉପାଦାନ ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଥିଲା, ଏବଂ ଗବେଷକମାନେ 1,3-ଡାଇମିଥାଇଲ୍-2-ଫିନାଇଲ୍-2,3-ଡାଇହାଇଡ୍ରୋ-1H-ବେଞ୍ଜୋ[d]ଇମିଡାଜୋଲ୍ ବ୍ୟବହାର କରିବାକୁ ନିଷ୍ପତ୍ତି ନେଇଥିଲେ। ଏହା ଏକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଦାତା ଏବଂ ହାଇଡ୍ରୋଜେନର ଉତ୍ସ ଭାବରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରେ।
ଫଳସ୍ୱରୂପ KGF-10 କୁ ବିଭିନ୍ନ ବିଶ୍ଳେଷଣାତ୍ମକ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ପରିଣତ କରାଯାଏ। ସେମାନେ ଜାଣିପାରିଲେ ଯେ ସାମଗ୍ରୀର ବ୍ୟାଣ୍ଡଗ୍ୟାପ୍ 2.5 eV, ଦୃଶ୍ୟମାନ ଆଲୋକ ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟ ଶୋଷଣ କରେ ଏବଂ ଏହାର ମଧ୍ୟମ କାର୍ବନ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡ୍ ଶୋଷଣ କ୍ଷମତା ଅଛି।
ବୈଜ୍ଞାନିକମାନେ ଏହି ନୂତନ ସାମଗ୍ରୀର ଭୌତିକ ଏବଂ ରାସାୟନିକ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକୁ ବୁଝିବା ପରେ, ସେମାନେ ଦୃଶ୍ୟମାନ ଆଲୋକର ଉପସ୍ଥିତିରେ କାର୍ବନ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡ୍ ହ୍ରାସକୁ ଉତ୍ପ୍ରେରକ କରିବା ପାଇଁ ଏହାକୁ ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲେ। ସେମାନେ ଜାଣିପାରିଲେ ଯେ KGF-10 ଅତିରିକ୍ତ ଫଟୋସେନସିଟିଜର୍ କିମ୍ବା ଉତ୍ପ୍ରକାଶକର ଆବଶ୍ୟକତା ବିନା 99% ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଦକ୍ଷତା ସହିତ CO2 କୁ ଫର୍ମେଟ୍ (HCOO–) ରେ ପରିଣତ କରିପାରିବ।
ଏହାର 400 nm ତରଙ୍ଗଦୈର୍ଘ୍ୟରେ 9.8% ଏକ ରେକର୍ଡ ଉଚ୍ଚ ସ୍ପଷ୍ଟ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ଉପଜ (ପ୍ରତିକ୍ରିୟାରେ ସାମିଲ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟାର ଅନୁପାତ ଏବଂ ମୋଟ ଘଟଣା ଫୋଟନ୍ ସଂଖ୍ୟା) ରହିଛି। ଏହା ବ୍ୟତୀତ, ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ସମୟରେ କରାଯାଇଥିବା ସଂରଚନାତ୍ମକ ବିଶ୍ଳେଷଣରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ KGF-10 ସଂରଚନାତ୍ମକ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଆଣିଛି ଯାହା ଫଟୋକ୍ୟାଟାଲିଟିକ୍ ହ୍ରାସକୁ ପ୍ରୋତ୍ସାହିତ କରିଛି।
ଏହି ଅଧ୍ୟୟନ ପ୍ରଥମ ଥର ପାଇଁ ଏକ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଦକ୍ଷ, ଏକକ-ଉପାଦାନ, ମୂଲ୍ୟବାନ ଧାତୁ-ମୁକ୍ତ ଟିନ୍-ଆଧାରିତ ଫଟୋକ୍ୟାଟାଲିଷ୍ଟ ଉପସ୍ଥାପନ କରେ ଯାହା କାର୍ବନ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡକୁ ଫର୍ମେଟରେ ପରିବର୍ତ୍ତନକୁ ତ୍ୱରାନ୍ୱିତ କରିଥାଏ। ଦଳ ଦ୍ୱାରା ଆବିଷ୍କୃତ KGF-10 ର ଉଲ୍ଲେଖନୀୟ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକ ସୌର ଶକ୍ତି ବ୍ୟବହାର କରି CO2 ନିର୍ଗମନ ହ୍ରାସ କରିବା ଭଳି ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ଫଟୋକ୍ୟାଟାଲିଷ୍ଟ ଭାବରେ ଏହାର ବ୍ୟବହାର ପାଇଁ ନୂତନ ସମ୍ଭାବନା ଖୋଲିଥାଏ।
ପ୍ରଫେସର ମାଏଡା ଏହି ସିଦ୍ଧାନ୍ତରେ କହିଥିଲେ: "ଆମର ଫଳାଫଳ ସୂଚାଇ ଦିଏ ଯେ MOFଗୁଡ଼ିକ ଅଣ-ବିଷାକ୍ତ, କମ ମୂଲ୍ୟର ଏବଂ ପୃଥିବୀ-ସମ୍ପୃଦ୍ଧ ଧାତୁ ବ୍ୟବହାର କରି ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ଫଟୋକ୍ୟାଟାଲିଟିକ୍ କାର୍ଯ୍ୟ ସୃଷ୍ଟି କରିବା ପାଇଁ ଏକ ପ୍ଲାଟଫର୍ମ ଭାବରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରିପାରିବ ଯାହା ସାଧାରଣତଃ ଆଣବିକ ଧାତୁ ଜଟିଳ ବ୍ୟବହାର କରି ଅପ୍ରାପ୍ତ ହୁଏ।"
କାମାକୁରା Y et al (2023) ଟିନ୍ (II)-ଆଧାରିତ ଧାତୁ-ଜୈବ ଢାଞ୍ଚା ଦୃଶ୍ୟମାନ ଆଲୋକ ତଳେ ଗଠନ ପାଇଁ କାର୍ବନ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡର ଦକ୍ଷ ଏବଂ ଚୟନମୂଳକ ହ୍ରାସକୁ ସକ୍ଷମ କରେ। ପ୍ରୟୋଗିତ ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନ, ଆନ୍ତର୍ଜାତୀୟ ସଂସ୍କରଣ। doi:10.1002/ani.202305923
ଏହି ସାକ୍ଷାତକାରରେ, Gatan/EDAXର ବରିଷ୍ଠ ବୈଜ୍ଞାନିକ ଡକ୍ଟର ଷ୍ଟୁଆର୍ଟ ରାଇଟ୍, AZoMaterials ସହିତ ସାମଗ୍ରୀ ବିଜ୍ଞାନ ଏବଂ ଧାତୁ ବିଜ୍ଞାନରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ ବ୍ୟାକସ୍କାଟର୍ ଡିଫ୍ରାକ୍ସନ (EBSD)ର ଅନେକ ପ୍ରୟୋଗ ବିଷୟରେ ଆଲୋଚନା କରିଛନ୍ତି।
ଏହି ସାକ୍ଷାତକାରରେ, AZoM, Avantes ର ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋସ୍କୋପିରେ 30 ବର୍ଷର ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଅଭିଜ୍ଞତା, ସେମାନଙ୍କର ଲକ୍ଷ୍ୟ ଏବଂ ଉତ୍ପାଦ ଲାଇନର ଭବିଷ୍ୟତ ବିଷୟରେ Avantes ର ଉତ୍ପାଦ ପରିଚାଳକ Ger Loop ସହିତ ଆଲୋଚନା କରିଛନ୍ତି।
ଏହି ସାକ୍ଷାତକାରରେ, AZoM LECOର ଆଣ୍ଡ୍ରୁ ଷ୍ଟୋରିଙ୍କ ସହ ଗ୍ଲୋ ଡିସଚାର୍ଜ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋସ୍କୋପି ଏବଂ LECO GDS950 ଦ୍ୱାରା ପ୍ରଦାନ କରାଯାଇଥିବା କ୍ଷମତା ବିଷୟରେ କଥାବାର୍ତ୍ତା କରିଛନ୍ତି।
ClearView® ଉଚ୍ଚ-କ୍ଷମତା ସିଣ୍ଟିଲେସନ୍ କ୍ୟାମେରାଗୁଡ଼ିକ ନିୟମିତ ପରିବହନ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପି (TEM) ର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ଉନ୍ନତ କରେ।
XRF ସାଇଣ୍ଟିଫିକ୍ ଅର୍ବିସ୍ ଲାବୋରେଟୋରୀ ଜା କ୍ରସର୍ ଏକ ଡୁଆଲ୍-ଆକ୍ସନ୍ ଫାଇନ୍ କ୍ରସର୍ ଯାହାର ଜା କ୍ରସର୍ ଦକ୍ଷତା ନମୁନା ଆକାରକୁ ଏହାର ମୂଳ ଆକାରର 55 ଗୁଣ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ହ୍ରାସ କରିପାରିବ।
ବ୍ରୁୟରର ହାଇସିଟ୍ରନ୍ PI 89 SEM ପିକୋଇଣ୍ଡେଣ୍ଟର ବିଷୟରେ ଜାଣନ୍ତୁ, ଏହା ଇନ ସିଟୁ କ୍ୱାଣ୍ଟିଟେଟିଭ୍ ନାନୋମେକାନିକାଲ୍ ବିଶ୍ଳେଷଣ ପାଇଁ ଏକ ଅତ୍ୟାଧୁନିକ ପିକୋଇଣ୍ଡେଣ୍ଟର।
ବିଶ୍ୱ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ବଜାର ଏକ ରୋମାଞ୍ଚକର ସମୟ ମଧ୍ୟରେ ପ୍ରବେଶ କରିଛି। ଚିପ୍ ପ୍ରଯୁକ୍ତିର ଚାହିଦା ଶିଳ୍ପକୁ ଚାଳିତ ଏବଂ ବାଧା ପ୍ରଦାନ କରିଛି, ଏବଂ ବର୍ତ୍ତମାନର ଚିପ୍ ଅଭାବ କିଛି ସମୟ ପାଇଁ ଜାରି ରହିବ ବୋଲି ଆଶା କରାଯାଉଛି। ବର୍ତ୍ତମାନର ଧାରା ଶିଳ୍ପର ଭବିଷ୍ୟତକୁ ଆକାର ଦେଇପାରେ, ଏବଂ ଏହି ଧାରା ପ୍ରକାଶିତ ହେବ।
ଗ୍ରାଫିନ ବ୍ୟାଟେରୀ ଏବଂ କଠିନ-ଅବସ୍ଥା ବ୍ୟାଟେରୀ ମଧ୍ୟରେ ମୁଖ୍ୟ ପାର୍ଥକ୍ୟ ହେଉଛି ପ୍ରତ୍ୟେକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡର ଗଠନ। ଯଦିଓ କ୍ୟାଥୋଡ ସାଧାରଣତଃ ପରିବର୍ତ୍ତିତ ହୋଇଥାଏ, ତଥାପି କାର୍ବନର ଆଲୋଟ୍ରୋପଗୁଡ଼ିକୁ ଆନୋଡ୍ ତିଆରି କରିବା ପାଇଁ ମଧ୍ୟ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ।
ସାମ୍ପ୍ରତିକ ବର୍ଷଗୁଡ଼ିକରେ, ପ୍ରାୟ ସମସ୍ତ ଶିଳ୍ପରେ ଇଣ୍ଟରନେଟ୍ ଅଫ୍ ଥିଙ୍ଗସ୍ ଦ୍ରୁତ ଗତିରେ ପ୍ରଚଳିତ ହୋଇଛି, କିନ୍ତୁ ଏହା ବିଶେଷ ଭାବରେ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଯାନବାହନ ଶିଳ୍ପରେ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ।


ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ନଭେମ୍ବର-୦୯-୨୦୨୩