वॉशिंगटन : उत्तरी इलिनोइस विश्वविद्यालय के साथ मिलकर यूएस एनर्जी डिपार्टमेंट ऑफ एनर्जी (डीओई) आर्गन नेशनल लैबोरेटरी की शोध टीम ने एक प्रतिस्थापन इलेक्ट्रोकैटलिस्ट की खोज की है, जो कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ 2) और पानी को इथेनॉल में परिवर्तित करके बहुत ही उच्च ऊर्जा दक्षता, निर्दिष्ट अंतिम उत्पाद के लिए उच्च चयनात्मकता का पता लगाता है.
इथेनॉल एक विशेष रूप से वांछनीय वस्तु हो सकता है क्योंकि सभी अमेरिकी गैसोलीन व्यापक रूप से रासायनिक, दवा और सौंदर्य प्रसाधन उद्योगों में एक मध्यवर्ती उत्पाद के रूप में उपयोग किया जाता है.
शिकागो विश्वविद्यालय के आर्गन के रसायन विज्ञान और इंजीनियरिंग प्रभाग एक वरिष्ठ रसायनज्ञ डी-जिया लियू ने कहा उत्प्रेरक के परिणामस्वरूप होने वाली प्रक्रिया परिपत्र कार्बन अर्थव्यवस्था में योगदान करेगी, जो सीओ 2 के पुन: उपयोग को मजबूर करती है.
यह प्रक्रिया औद्योगिक रूप से उत्सर्जित सीओ 2 को एक सस्ती कीमत पर मूल्यवान वस्तुओं में ईंधन बिजली संयंत्रों या अल्कोहल किण्वन संयंत्रों की तरह औद्योगिक प्रक्रियाओं से परिवर्तित करेगा.
मूल रूप से टीम के उत्प्रेरक में कार्बन-पाउडर समर्थन पर परमाणु रूप से बिखरे हुए तांबे होते हैं.एक इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रिया द्वारा, यह उत्प्रेरक सीओ 2 और पानी के अणुओं को तोड़ता है और चुनिंदा रूप से टूटे हुए अणुओं को एक बाहरी क्षेत्र के तहत इथेनॉल में फिर से जोड़ता है.इलेक्ट्रोकालिटिक चयनात्मकता, या 'फैराडिक दक्षता,' विधि 90 प्रतिशत अधिक कुशल है, अन्य रिपोर्ट की गई प्रक्रिया से बहुत अधिक है.
उत्तरी इलिनोइस विश्वविद्यालय के रसायन विज्ञान और नैनो के प्रोफेसर ताओ जू ने कहा, 'इस शोध के साथ, हमने सीओ 2 और पानी को इथेनॉल में बदलने के लिए एक प्रतिस्थापन उत्प्रेरक तंत्र की खोज की है.तंत्र को मूल्य वर्धित रसायनों के एक विशाल सरणी में सीओ 2 रूपांतरण के लिए अत्यधिक कुशल इलेक्ट्रोकैटोलॉजिस्ट की घटना के लिए एक नींव भी प्रदान करना चाहिए.'
लियू के अनुरूप, 'हम ऑफ-पीक घंटों के दौरान सौर और पवन जैसे नवीकरणीय स्रोतों से उपलब्ध कम लागत वाली बिजली के लिए हमारे उत्प्रेरक का उपयोग विद्युत-ग्रिड और नकदी के लिए सीओ 2-से-इथेनॉल रूपांतरण की विद्युत प्रक्रिया को जोड़ सकते हैं, क्योंकि विधि ठंड और दबाव पर चलती है, यह अक्षय बिजली की आंतरायिक आपूर्ति के जवाब में तेजी से शुरू और बंद हो सकती है.'
टीम के अनुसंधान को दो डीओई ऑफिस ऑफ़ साइंस है जो कि एडवांस्ड फोटॉन सोर्स (एपीएस) और सेंटर फॉर नैनोस्केल मटीरियल (सीएनएम) प्लस आर्गन के प्रयोगशाला कम्प्यूटिंग रिसोर्स सेंटर (एलसीआरसी) है.ताओ ली, रसायन विज्ञान और जैव रसायन विभाग के क प्रोफेसर ने कहा,'एपीएस में एक्स-रे बीम के उच्च फोटॉन प्रवाह के लिए प्रशंसा अधिक है, हमने विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया के दौरान उत्प्रेरक के संरचनात्मक परिवर्तनों पर कब्जा कर लिया है.'
सेंट्रल न्यू मैक्सिको कम्युनिटी कॉलेज में उच्च-रिज़ॉल्यूशन माइक्रोस्कोपी और एलसीआरसी का उपयोग करके कम्प्यूटेशनल मॉडलिंग के साथ इन आंकड़ों ने कॉफी वोल्टेज के उपकरण पर प्रत्येक तांबे के परमाणुओं को तीन तांबा परमाणुओं के गुच्छे में एक प्रतिवर्ती परिवर्तन प्रकट किया.सीओ 2-से-इथेनॉल उत्प्रेरक इन छोटे तांबे समूहों पर होता है.यह खोज तर्कसंगत डिजाइन के माध्यम से उत्प्रेरक को और बेहतर बनाने के तरीकों पर प्रकाश डाल राह है.
