अध्ययन: ऑक्सीजन भंडारण क्षमता वाले सिरेमिक शुद्धिकरण प्रक्रिया में निभाते हैं महत्वपूर्ण भूमिका

टोक्यो: भले ही इलेक्ट्रिक कार (ईवी) वाहन उत्सर्जन को कम करने के लिए चर्चा का एक प्रमुख विषय है, जापान में ईवी की बिक्री 2021 में नई कारों की बिक्री का केवल 1 प्रतिशत ही होगी। यह अनुमान है कि यूरोपीय संघ जल्द ही सख्त उत्सर्जन सीमा अपनाएं। यह कार्बन तटस्थता प्राप्त करने के प्रयास का एक महत्वपूर्ण हिस्सा गैसोलीन या डीजल से चलने वाली कारों में निकास गैस शोधन उत्प्रेरक की दक्षता और प्रदर्शन को बढ़ाता है।

निष्कर्ष सामग्री रसायन शास्त्र ए के हमारेल में प्रकाशित किए गए थे।

लगभग सभी पेट्रोल या डीजल कारें उत्प्रेरक कन्वर्टर्स से लैस होती हैं जो हानिकारक हाइड्रोकार्बन, कार्बन मोनोऑक्साइड और नाइट्रोजन ऑक्साइड को हटाती हैं और उन्हें नाइट्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड और जल वाष्प जैसी सुरक्षित गैसों में परिवर्तित करती हैं। जहरीली गैसें एक छत्ते की संरचना के माध्यम से प्रवाहित होती हैं, जो निकास गैस शुद्ध करने वाले उत्प्रेरक के साथ लेपित होती हैं।

ऑक्सीजन भंडारण क्षमता (ओएससी) के साथ सिरेमिक शुद्धिकरण प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। वे हानिकारक गैसों को हटाने में मदद करते हैं और उत्प्रेरक कन्वर्टर्स में कीमती धातुओं को मोटे होने से रोकते हैं, जिससे उनकी शुद्धिकरण क्षमता कम हो जाती है।

हालांकि, उनकी क्षमता में सुधार करने के लिए, कम ऑपरेटिंग तापमान की आवश्यकता होती है। लेकिन वैज्ञानिकों ने इसे हासिल करने के लिए संघर्ष किया है क्योंकि तापमान को 500 oC से कम करने के परिणामस्वरूप धीमी आयन प्रसार होता है।

अब, Tohoku University के ग्रेजुएट स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग के एक शोध समूह ने इसकी क्रिस्टल संरचना को नियंत्रित करके 400 oC पर उत्कृष्ट OSC के साथ एक Cerium-Zirconium- आधारित (Ce-Zr) ऑक्साइड विकसित किया है। 400 oC पर OSC पारंपरिक सामग्रियों की तुलना में 13.5 के कारक से अधिक था, यहां तक ​​कि कीमती धातु उत्प्रेरक के बिना भी।

शोध समूह के नेता प्रोफेसर हितोशी ताकामुरा ने कहा, "हमारी सफलता की कुंजी लोहे जैसे संक्रमण धातुओं की एक छोटी मात्रा को सीई-जेडआर-आधारित ऑक्साइड में पेश कर रही थी।"

आक्साइड में 'संक्रमण धातु डोपिंग' के दो उल्लेखनीय प्रभाव थे। इसने ऑक्सीजन रिक्तियों के गठन को आसान बनाकर ऑक्सीजन प्रसार को तेज किया और केशन ऑर्डरिंग को बढ़ावा दिया।

तकामुरा ने समझाया, "केशन ऑर्डर क्रिस्टल संरचना को साफ करता है और ऑक्सीजन को आसानी से मुक्त करता है।"

आयरन डोपिंग ने कटियन-ऑर्डरिंग तापमान को कम कर दिया, जिसने बदले में Ce-Zr- आधारित ऑक्साइड के लिए एक बड़े सतह क्षेत्र को सक्षम किया। इसने उनके स्थायित्व और जहरीली गैसों को शुद्ध करने की क्षमता को बढ़ाया। (एएनआई)