भारतीय शोधकर्ताओं ने टिकाऊ ऑक्सीजन इलेक्ट्रोकैटलिसिस के लिए उत्प्रेरक विकसित किया

New Delhi नई दिल्ली: बेंगलुरु स्थित सेंटर फॉर नैनो एंड सॉफ्ट मैटर साइंसेज (CeNS) के शोधकर्ताओं ने एक नया उत्प्रेरक बनाया है, जो ऑक्सीजन से संबंधित महत्वपूर्ण उत्प्रेरक प्रतिक्रियाओं को तेज़, अधिक किफ़ायती और कुशल बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, बुधवार को इसकी घोषणा की गई।ऑक्सीजन से जुड़े इलेक्ट्रोकैटलिसिस कई स्वच्छ ऊर्जा प्रौद्योगिकियों का आधार हैं, जैसे हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए पानी को विभाजित करना, स्वच्छ ईंधन बनाना और हाइड्रोजन पेरोक्साइड जैसे रसायनों का निर्माण करना।

हालाँकि, इन प्रौद्योगिकियों को आम तौर पर धीमी प्रतिक्रिया गति, उच्च ऊर्जा मांग और सीमित उपलब्धता और शामिल कीमती धातुओं की कीमत के कारण उच्च लागत जैसी चुनौतियों का सामना करना पड़ता है।विज्ञान और प्रौद्योगिकी मंत्रालय के अनुसार, परंपरागत रूप से, इन प्रक्रियाओं में उपयोग किए जाने वाले उत्प्रेरक प्लैटिनम या रूथेनियम जैसी महंगी कीमती धातुओं पर निर्भर करते हैं, जिससे ये प्रक्रियाएँ महंगी हो जाती हैं।

लागत कम करने के लक्ष्य से, CeNS (विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग के तहत) ने एक नया उत्प्रेरक विकसित किया है जो निकेल सेलेनाइड का उपयोग करता है जिसे थोड़ी मात्रा में आयरन (Fe) मिलाकर बढ़ाया जाता है। इससे न केवल लागत में उल्लेखनीय कमी आएगी, बल्कि प्रदर्शन में भी सुधार होगा।CeNS के वैज्ञानिकों की टीम ने एक विशेष सामग्री से शुरुआत की जिसे मेटल-ऑर्गेनिक फ्रेमवर्क (MOF) के रूप में जाना जाता है। MOF छिद्रपूर्ण, क्रिस्टलीय संरचनाएं हैं जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए उपयोगी हैं, लेकिन इनकी विद्युत चालकता सीमित है।

उत्प्रेरक सक्रिय साइटों को बेहतर बनाने के लिए Fe डोपिंग द्वारा MOF की इलेक्ट्रॉनिक संरचना को संशोधित किया गया है। चालकता में सुधार करने के लिए, शोधकर्ताओं ने पायरोलिसिस नामक हीटिंग प्रक्रिया के माध्यम से MOF को कार्बन-समृद्ध सामग्रियों में परिवर्तित किया, जिससे बिजली का प्रभावी ढंग से संचालन करने की उनकी क्षमता बढ़ गई।इसके अतिरिक्त, उत्प्रेरक ने उत्कृष्ट विद्युत चालकता प्रदर्शित की, जो तीव्र और कुशल रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए एक महत्वपूर्ण विशेषता है।

यह सफलता मौजूदा उत्प्रेरकों के लिए लागत प्रभावी, टिकाऊ और अत्यधिक कुशल विकल्प प्रदान करके उद्योगों को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकती है। मंत्रालय ने कहा कि व्यवसाय जल्द ही ऐसे उत्प्रेरकों से लाभान्वित हो सकते हैं जो न केवल परिचालन लागत में कटौती करते हैं बल्कि पर्यावरणीय प्रभाव को भी कम कर सकते हैं।नैनोस्केल पत्रिका में प्रकाशित शोध, उनके इलेक्ट्रॉनिक और संरचनात्मक गुणों को ट्यून करके उन्नत उत्प्रेरकों को डिजाइन करने के लिए रोमांचक नए रास्ते खोलता है।