असम: तेजपुर विश्वविद्यालय की टीम ने मेथनॉल ईंधन सेल के लिए इलेक्ट्रोकैटलिस्ट विकसित किया

जनता से रिश्ता वेबडेस्क। तेजपुर विश्वविद्यालय के रसायन विज्ञान विभाग के विद्वानों ने मेथनॉल ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया (एमओआर) के लिए एक नया और लागत प्रभावी इलेक्ट्रोकैटलिस्ट तैयार किया है जिसमें प्लैटिनम-आधारित उत्प्रेरक के साथ प्रतिस्पर्धा करने की क्षमता है।

सलमा ए खानम, रसायन विज्ञान विभाग की एक शोध विद्वान, डॉ कुसुम के. बनिया, रसायन विज्ञान विभाग के एसोसिएट प्रोफेसर की देखरेख में, ने अपने निष्कर्षों को सबसे प्रतिष्ठित वैज्ञानिक पत्रिकाओं में से एक, एसीएस एप्लाइड एनर्जी मैटेरियल्स में प्रकाशित किया है। डीओआई: 10.1021/acsaem.2c02286)।

खानम ने निकल (Ni) और कोबाल्ट (Co) धातुओं से युक्त एक गैर-महान धातु-आधारित इलेक्ट्रोकैटलिस्ट को संश्लेषित किया है जिसका उपयोग काफी कम लागत पर मेथनॉल-आधारित ईंधन कोशिकाओं के प्रभावी विद्युत रासायनिक ऑक्सीकरण के लिए किया जा सकता है।

अल्कोहल फ्यूल सेल या "डायरेक्ट मेथनॉल फ्यूल सेल (DMFC)" को अब गैर-नवीकरणीय जीवाश्म ईंधन से जुड़ी समस्याओं को कम करने के लिए विश्व स्तर पर तैयार किया जा रहा है। शून्य कार्बन पदचिह्न प्राप्त करने के लिए, डीएमएफसी में हरित मेथनॉल का उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता है और इसे हरित ऊर्जा स्रोत माना जाता है। हरे मेथनॉल को प्राप्त करने के लिए एक प्रभावी मेथनॉल ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया (एमओआर) की आवश्यकता होती है जिसे धातु आधारित इलेक्ट्रोकैटलिस्ट्स के इलेक्ट्रोकेमिकल ऑक्सीकरण के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है।

अब तक, एमओआर के लिए जाने-माने उत्प्रेरक प्लैटिनम समूह धातुओं, जैसे प्लैटिनम (पीटी) और पैलेडियम (पीडी) का उपयोग करके डिजाइन किए गए हैं। हालांकि प्लैटिनम आधारित उत्प्रेरक एमओआर को तेजी से बढ़ा सकते हैं, उनकी तेजी से बढ़ती लागत और कार्बन मोनोऑक्साइड (सीओ) विषाक्तता के लिए उच्च संवेदनशीलता उन्हें अप्रचलित बना देती है। बदले में, इसने दुनिया भर के शोधकर्ताओं को वैकल्पिक कम लागत वाले धातु इलेक्ट्रोकैटलिस्ट्स के बारे में सोचने के लिए मजबूर कर दिया है जो पीटी / पीडी-आधारित इलेक्ट्रोकैटलिस्ट्स के साथ प्रतिस्पर्धा कर सकते हैं।

सुश्री खानम द्वारा इंजीनियर इलेक्ट्रोकैटलिस्ट, जिसमें निकेल (नी) और कोबाल्ट (सीओ) धातु शामिल हैं, की लागत बहुत कम है और इसके प्लैटिनम-आधारित समकक्षों के विपरीत विषाक्तता का स्तर कम है। Ni और Co इलेक्ट्रोकैटलिस्ट की दक्षता भी प्लैटिनम-आधारित उत्प्रेरकों के बराबर है।

खानम ने कहा कि ट्यूबलर आकार निकल हाइड्रॉक्साइड [Ni(OH)2] जिओलाइटिक स्पिनल कोबाल्ट-ऑक्साइड (Co3O4) के भीतर जिओलाइटिक इमिडाजोलेट फ्रेमवर्क (ZIF) टेम्प्लेट दृष्टिकोण के माध्यम से सजाया गया है, जो हरित ऊर्जा तकनीकों और DMFC के क्षेत्र में आर्थिक रूप से व्यवहार्य प्रक्रिया प्रदान कर सकता है। .

डॉ बनिया, जिन्हें हाल ही में सीएसआईआर-एनईआईएसटी, जोरहाट में 'रासायनिक विज्ञान' में प्रतिष्ठित डॉ जेएन बरुआ विज्ञान पुरस्कार 2022 से सम्मानित किया गया था, ने कहा कि वर्तमान में, वे एमओआर के लिए लागत प्रभावी संक्रमण धातु-आधारित उत्प्रेरक पर काम कर रहे हैं जो लंबे समय तक स्थायित्व प्रदर्शित कर सकते हैं, उच्च वर्तमान घनत्व और पीटी या पीडी-आधारित इलेक्ट्रोकैटलिस्ट्स की तुलना में कम सीओ विषाक्तता दिखाता है।

वे वर्तमान में नी (ओएच) 2 को आकार देने पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं जिसमें अल्कोहल ईंधन कोशिकाओं के लिए उच्च क्षमता है। इस रिपोर्ट के पूर्व, सह-लेखकों में से एक, रासायनिक विज्ञान विभाग के एक शोध विद्वान, नाजिमुल होक, जो शराब ईंधन कोशिकाओं के लिए रोडियम आरएच (0) डोपेड नी (ओएच) 2 के लिए डॉ बनिया की देखरेख में काम कर रहे थे। जो एसीएस एप्लाइड एनर्जी मैटेरियल्स 2022, 5, 5, 6118-6128 में भी प्रकाशित हुए थे।

यह परियोजना सेओंघवान ली और यंग-बिन पार्क, मैकेनिकल इंजीनियरिंग विभाग, उल्सान नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी, कोरिया गणराज्य के सहयोग से की गई थी।

टीम ने कोविड-19 महामारी के बाद परियोजना पर काम करना शुरू किया और प्रयोग करने के लिए दोनों संस्थानों में उपलब्ध सुविधाओं का इस्तेमाल किया। चूंकि पीटी और पीडी दोनों का बाजार मूल्य अचानक बढ़ रहा है, टीम का मानना ​​​​है कि इस तरह के गैर-महान धातु उत्प्रेरक एमओआर पर आधारित वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए नया इनपुट प्रदान कर सकते हैं।