ಸುದ್ದಿಮಾಹಿತಿ - ಆರ್ಥಿಕತೆಗೆ ಇಂಧನ ನೀಡಲು ಇಂಗಾಲ ಆಧಾರಿತ ಇಂಧನಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಬೇಡಿಕೆಯು ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ (CO2) ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತಲೇ ಇದೆ. CO2 ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಪ್ರಯತ್ನಗಳು ನಡೆಯುತ್ತಿದ್ದರೂ, ಇದು ಈಗಾಗಲೇ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿರುವ ಅನಿಲದ ಹಾನಿಕಾರಕ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ತಗ್ಗಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ ಸಂಶೋಧಕರು ವಾತಾವರಣದ CO2 ಅನ್ನು ಫಾರ್ಮಿಕ್ ಆಮ್ಲ (HCOOH) ಮತ್ತು ಮೆಥನಾಲ್‌ನಂತಹ ಅಮೂಲ್ಯ ಪದಾರ್ಥಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅದನ್ನು ಬಳಸಲು ಸೃಜನಶೀಲ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ. ಗೋಚರ ಬೆಳಕನ್ನು ವೇಗವರ್ಧಕವಾಗಿ ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಫೋಟೊಕ್ಯಾಟಲಿಸ್ಟ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು CO2 ನ ಫೋಟೊರೆಡಕ್ಷನ್ ಅಂತಹ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳಿಗೆ ಜನಪ್ರಿಯ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ.
ಮೇ 8, 2023 ರಂದು ಆಂಗೆವಾಂಡೆ ಕೆಮಿಯ ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಆವೃತ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಲಾದ ಇತ್ತೀಚಿನ ಪ್ರಗತಿಯಲ್ಲಿ, ಟೋಕಿಯೊ ಇನ್‌ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಕಜುಹಿಕೊ ಮೇಡಾ ಮತ್ತು ಅವರ ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಗಮನಾರ್ಹ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದೆ. ಅವರು CO2 ನ ಆಯ್ದ ದ್ಯುತಿ ಕಡಿತವನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುವ ತವರ (Sn) ಲೋಹ-ಸಾವಯವ ಚೌಕಟ್ಟನ್ನು (MOF) ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಪರಿಚಯಿಸಲಾದ MOF ಅನ್ನು KGF-10 ಎಂದು ಹೆಸರಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಅದರ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸೂತ್ರವು [SnII2(H3ttc)2.MeOH]n (H3ttc: ಟ್ರೈಥಿಯೋಸೈನೂರಿಕ್ ಆಮ್ಲ, MeOH: ಮೆಥನಾಲ್). ಗೋಚರ ಬೆಳಕನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, KGF-10 CO2 ಅನ್ನು ಫಾರ್ಮಿಕ್ ಆಮ್ಲ (HCOOH) ಆಗಿ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಮೇಡಾ ವಿವರಿಸಿದರು, "ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ, ಅಪರೂಪದ ಮತ್ತು ಉದಾತ್ತ ಲೋಹಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ CO2 ಕಡಿತಕ್ಕಾಗಿ ಅನೇಕ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಲೋಹಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದ ಒಂದೇ ಆಣ್ವಿಕ ಘಟಕವಾಗಿ ಬೆಳಕು-ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಮತ್ತು ವೇಗವರ್ಧಕ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವುದು ಒಂದು ಸವಾಲಾಗಿ ಉಳಿದಿದೆ." ಹೀಗಾಗಿ, ಈ ಎರಡು ಅಡೆತಡೆಗಳನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು Sn ಸೂಕ್ತ ಅಭ್ಯರ್ಥಿ ಎಂದು ಸಾಬೀತಾಯಿತು.
ಲೋಹಗಳು ಮತ್ತು ಸಾವಯವ ವಸ್ತುಗಳ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ MOF ಗಳನ್ನು, ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಲೋಹಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕಗಳಿಗೆ ಹಸಿರು ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ ಅನ್ವೇಷಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ವೇಗವರ್ಧಕ ಮತ್ತು ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ದ್ವಿಪಾತ್ರಕ್ಕೆ ಹೆಸರುವಾಸಿಯಾದ Sn, MOF-ಆಧಾರಿತ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕಗಳಿಗೆ ಸಂಭಾವ್ಯವಾಗಿ ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯವಾದ ಆಯ್ಕೆಯಾಗಿರಬಹುದು. ಜಿರ್ಕೋನಿಯಮ್, ಕಬ್ಬಿಣ ಮತ್ತು ಸೀಸದಿಂದ ಕೂಡಿದ MOF ಗಳನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದ್ದರೂ, Sn-ಆಧಾರಿತ MOF ಗಳ ತಿಳುವಳಿಕೆ ಇನ್ನೂ ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ. ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ Sn-ಆಧಾರಿತ MOF ಗಳ ಸಾಧ್ಯತೆಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಭಾವ್ಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅನ್ವೇಷಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಮತ್ತು ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಅಗತ್ಯವಿದೆ.
ತವರ-ಆಧಾರಿತ MOF KGF-10 ಅನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲು, ಸಂಶೋಧಕರು H3ttc (ಟ್ರೈಥಿಯೋಸೈನೂರಿಕ್ ಆಮ್ಲ), MeOH (ಮೆಥನಾಲ್) ಮತ್ತು ಟಿನ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಅನ್ನು ಆರಂಭಿಕ ಘಟಕಗಳಾಗಿ ಬಳಸಿದರು. ಅವರು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ದಾನಿ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮೂಲವಾಗಿ 1,3-ಡೈಮಿಥೈಲ್-2-ಫೀನೈಲ್-2,3-ಡೈಹೈಡ್ರೊ-1H-ಬೆಂಜೊ[d]ಇಮಿಡಾಜೋಲ್ ಅನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಿದರು. ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ನಂತರ, ಪಡೆದ KGF-10 ಅನ್ನು ವಿವಿಧ ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ವಿಧಾನಗಳಿಗೆ ಒಳಪಡಿಸಲಾಯಿತು. ಈ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳು ವಸ್ತುವು 2.5 eV ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರದೊಂದಿಗೆ ಮಧ್ಯಮ CO2 ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಗೋಚರ ತರಂಗಾಂತರ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ.
ಹೊಸ ವಸ್ತುವಿನ ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಜ್ಞಾನದಿಂದ ಶಸ್ತ್ರಸಜ್ಜಿತರಾದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು, ಗೋಚರ ಬೆಳಕಿನಿಂದ ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್‌ನ ಕಡಿತವನ್ನು ವೇಗವರ್ಧಿಸಲು ಇದನ್ನು ಬಳಸಿದರು. ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ, KGF-10 ಯಾವುದೇ ಸಹಾಯಕ ಫೋಟೋಸೆನ್ಸಿಟೈಸರ್ ಅಥವಾ ವೇಗವರ್ಧಕವಿಲ್ಲದೆ 99% ವರೆಗೆ ಆಯ್ಕೆಯೊಂದಿಗೆ CO2 ಅನ್ನು ಫಾರ್ಮೇಟ್ (HCOO-) ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಕಂಡುಕೊಂಡರು. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, KGF-10 ಅಭೂತಪೂರ್ವವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಪಷ್ಟ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಇಳುವರಿಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿತು - ಫೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ದಕ್ಷತೆಯ ಅಳತೆ - 400 nm ನಲ್ಲಿ 9.8% ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ತಲುಪಿತು. ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ, ಫೋಟೊಕ್ಯಾಟಲಿಟಿಕ್ ಕ್ರಿಯೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನಡೆಸಿದ ರಚನಾತ್ಮಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು KGF-10 ಕಡಿತ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಸಹಾಯ ಮಾಡಲು ರಚನಾತ್ಮಕ ಮಾರ್ಪಾಡಿಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ.
ಈ ನವೀನ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಉನ್ನತ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ತವರ-ಆಧಾರಿತ ಫೋಟೊಕ್ಯಾಟಲಿಸ್ಟ್ KGF-10 ಅನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸುತ್ತದೆ, CO2 ಅನ್ನು ಗೋಚರ ಬೆಳಕಿನಿಂದ ರೂಪಿಸಲು ಏಕಮುಖ ವೇಗವರ್ಧಕವಾಗಿ ಉದಾತ್ತ ಲೋಹಗಳ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ. ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾದ KGF-10 ನ ಗಮನಾರ್ಹ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಸೌರ CO2 ಕಡಿತ ಸೇರಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಫೋಟೊಕ್ಯಾಟಲಿಸ್ಟ್ ಆಗಿ ಅದರ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಕ್ರಾಂತಿಗೊಳಿಸಬಹುದು. ಪ್ರೊ. ಮೇಡಾ ತೀರ್ಮಾನಿಸುತ್ತಾರೆ: "ನಮ್ಮ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು MOF ಗಳು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ ಕಂಡುಬರುವ ವಿಷಕಾರಿಯಲ್ಲದ, ವೆಚ್ಚ-ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮತ್ತು ಹೇರಳವಾಗಿರುವ ಲೋಹಗಳ ಬಳಕೆಯ ಮೂಲಕ ಉನ್ನತ ಫೋಟೊಕ್ಯಾಟಲಿಟಿಕ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ವೇದಿಕೆಯಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ, ಅವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆಣ್ವಿಕ ಲೋಹದ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳಾಗಿವೆ. ಸಾಧಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ." ಈ ಆವಿಷ್ಕಾರವು ಫೋಟೊಕ್ಯಾಟಲಿಸಿಸ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಸಾಧ್ಯತೆಗಳನ್ನು ತೆರೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಭೂಮಿಯ ಸಂಪನ್ಮೂಲಗಳ ಸುಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಬಳಕೆಗೆ ದಾರಿ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.
ನ್ಯೂಸ್‌ವೈಸ್ ಪತ್ರಕರ್ತರಿಗೆ ಬ್ರೇಕಿಂಗ್ ನ್ಯೂಸ್‌ಗಳಿಗೆ ಪ್ರವೇಶವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯಗಳು, ಸಂಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ಪತ್ರಕರ್ತರು ತಮ್ಮ ಪ್ರೇಕ್ಷಕರಿಗೆ ಬ್ರೇಕಿಂಗ್ ನ್ಯೂಸ್ ವಿತರಿಸಲು ವೇದಿಕೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.