एक व्यापक रूप स॑ वितरित मिट्टी के खनिज, α-आयरन-(III) ऑक्सीहाइड्रोक्साइड, कार्बन डाइऑक्साइड क॑ फॉर्मिक एसिड म॑ फोटोरिडक्शन लेली एगो पुनर्चक्रण योग्य उत्प्रेरक पाबै गेलऽ छेलै ।क्रेडिट: प्रो
CO2 के फोटोरिडक्शन परिवहन योग्य ईंधन जेना कि फॉर्मिक एसिड (HCOOH) वायुमंडल में बढ़ैत CO2 स्तर के मुकाबला करय के एकटा नीक तरीका अछि.एहि काज में मदद करय लेल टोक्यो इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के एकटा शोध टीम एकटा आसानी सं उपलब्ध लोहा आधारित खनिज के चयन केलक आ ओकरा एल्यूमिना सपोर्ट पर लोड क एकटा उत्प्रेरक विकसित केलक जे कुशलता सं CO2 के HCOOH में बदलि सकैत अछि, लगभग 90% चयनात्मकता !
इलेक्ट्रिक वाहन बहुत लोकक लेल आकर्षक विकल्प अछि, आ एकर एकटा प्रमुख कारण ई अछि जे एहि मे कार्बन उत्सर्जन नहि होइत अछि.हालांकि बहुतो लोकक लेल एकटा पैघ नुकसान एकर रेंज आ लंबा चार्जिंग समयक अभाव अछि.एतय गैसोलीन सन तरल ईंधन कें बहुत फायदा होइत छैक.एकर उच्च ऊर्जा घनत्वक मतलब अछि लंबा दूरी आ जल्दी ईंधन भरब.
गैसोलीन या डीजल सं अलग तरल ईंधन मे बदलला सं तरल ईंधन कें फायदा बरकरार रखयत कार्बन उत्सर्जन कें समाप्त कैल जा सकय छै.उदाहरण कें लेल ईंधन कोशिका मे फॉर्मिक एसिड पानी आ कार्बन डाइऑक्साइड कें रिलीज करयत इंजन कें शक्ति द सकय छै.हालांकि, यदि वायुमंडलीय सीओ2 कें एचसीओओएच मे कम करय सं फॉर्मिक एसिड कें उत्पादन कैल जायत छै, तखन एकमात्र शुद्ध उत्पादन पानी छै.
हमरऽ वायुमंडल म॑ बढ़तऽ कार्बन डाइऑक्साइड केरऽ स्तर आरू ग्लोबल वार्मिंग म॑ एकरऽ योगदान अब॑ आम खबर छै ।जैन्हऽ-जैन्हऽ शोधकर्ता सिनी न॑ ई समस्या के अलग-अलग तरीका के प्रयोग करलकै, एकरऽ एगो प्रभावी समाधान सामने ऐलै-वायुमंडल म॑ अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड क॑ ऊर्जा-समृद्ध रसायन म॑ बदलना ।
सूर्य केरऽ रोशनी म॑ CO2 केरऽ फोटोरिडक्शन द्वारा फॉर्मिक एसिड (HCOOH) जैसनऽ ईंधन के उत्पादन न॑ हाल म॑ बहुत ध्यान आकर्षित करलकै, कैन्हेंकि ई प्रक्रिया केरऽ दोगुना फायदा छै: ई अतिरिक्त CO2 उत्सर्जन क॑ कम करै छै आरू वर्तमान म॑ हमरा सब क॑ सामना करलऽ जाय वाला ऊर्जा क॑ कम स॑ कम करै म॑ भी मदद करै छै । कमी.उच्च ऊर्जा घनत्व वाला हाइड्रोजन कें लेल एकटा उत्कृष्ट वाहक कें रूप मे एचसीओओएच दहन कें माध्यम सं ऊर्जा प्रदान कयर सकय छै जखन कि उप-उत्पाद कें रूप मे केवल पानी छोड़ सकय छै.
एहि आकर्षक समाधान के साकार करय लेल वैज्ञानिक सब प्रकाश उत्प्रेरक प्रणाली विकसित केने छथि जे सूर्य के रोशनी के मदद सं कार्बन डाइऑक्साइड के कम करैत अछि.ई प्रणाली में प्रकाश अवशोषक सब्सट्रेट (अर्थात, प्रकाश संवेदक) आ एकटा उत्प्रेरक शामिल अछि जे CO2 के HCOOH में कम करय लेल आवश्यक बहु इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण के सक्षम बनाबैत अछि.आ एहि तरहें उपयुक्त आ कुशल उत्प्रेरक के खोज शुरू कयल गेल !
आमतौर पर प्रयोग कैल जाय वाला यौगिक इन्फोग्राफिक्स कें उपयोग सं कार्बन डाइऑक्साइड कें प्रकाश उत्प्रेरक कमी.क्रेडिट: प्रोफेसर काजुहिको माएदा
अपनऽ दक्षता आरू संभावित पुनर्चक्रण क्षमता के कारण, ठोस उत्प्रेरक क॑ ई काम लेली सर्वश्रेष्ठ उम्मीदवार मानलऽ जाय छै, आरू वर्षो के दौरान, बहुत सारा कोबाल्ट, मैंगनीज, निकल आरू लोहा आधारित धातु-कार्बनिक ढाँचा (एमओएफ) के उत्प्रेरक क्षमता के खोज करलऽ गेलऽ छै, जेकरा म॑ बाद वाला क॑ अन्य धातु के तुलना म॑ कुछ फायदा छै.हालांकि, अब तलक रिपोर्ट करलऽ गेलऽ अधिकांश लोहा आधारित उत्प्रेरक केवल कार्बन मोनोऑक्साइड के उत्पादन करै छै मुख्य उत्पाद, एचसीओओएच नहि।
लेकिन, ई समस्या के हल जल्दी ही टोक्यो इंस्टीट्यूट आफ टेक्नोलॉजी (टोक्यो टेक) के शोधकर्ता के टीम न॑ प्रोफेसर काजुहिको माएदा के नेतृत्व म॑ करलकै ।केमिकल जर्नल एंगेवांडटे केमी म॑ प्रकाशित एगो ताजा अध्ययन म॑ टीम न॑ α-आयरन(III) ऑक्सीहाइड्रोक्साइड (α-FeO ​​OH; geothite).उपन्यास α-FeO ​​OH/Al2O3 उत्प्रेरक उत्कृष्ट CO2 स॑ HCOOH रूपांतरण प्रदर्शन आरू उत्कृष्ट पुनर्चक्रण क्षमता प्रदर्शित करै छै.जब॑ हुनकऽ उत्प्रेरक के पसंद के बारे म॑ पूछलऽ गेलै त॑ प्रोफेसर माएदा न॑ कहलकै: "हमरा सब क॑ CO2 फोटोरिडक्शन सिस्टम म॑ उत्प्रेरक के रूप म॑ अधिक प्रचुर तत्वऽ के खोज करना चाहै छै ।हमरा एगो ठोस उत्प्रेरक के जरूरत छै जे सक्रिय, पुनर्चक्रण योग्य, गैर-विषाक्त आरू... सस्ता एहि लेल हम अपन प्रयोगक लेल गोएथाइट सन व्यापक रूप सँ वितरित माटिक खनिज चुनलहुँ।”
टीम न॑ अपनऽ उत्प्रेरक के संश्लेषण लेली एगो सरल संसेचन विधि के प्रयोग करलकै ।त॑ ओकरा न॑ लोहा समर्थित Al2O3 सामग्री के इस्तेमाल करी क॑ कमरा के तापमान प॑ CO2 क॑ प्रकाश उत्प्रेरक रूप स॑ कम करी क॑ रूथेनियम आधारित (Ru) प्रकाश संवेदक, इलेक्ट्रॉन दाता, आरू 400 नैनोमीटर स॑ अधिक तरंग दैर्ध्य वाला दृश्य प्रकाश के उपस्थिति म॑ कम करलकै ।
परिणाम बहुत उत्साहवर्धक छै.मुख्य उत्पाद एचसीओओएच के लेलऽ हुनकऽ सिस्टम के चयनात्मकता 80–90% छेलै जेकरऽ क्वांटम उपज 4.3% छेलै (सिस्टम के दक्षता के संकेत दै छै) ।
ई अध्ययन अपनऽ तरह के पहिलऽ लोहा आधारित ठोस उत्प्रेरक प्रस्तुत करै छै जे एक कुशल प्रकाश संवेदक के साथ जोड़ी बनाबै प॑ एचसीओओएच पैदा करी सकै छै ।ई म॑ उचित सहायक सामग्री (Al2O3) के महत्व आरू प्रकाश रासायनिक कमी प्रतिक्रिया प॑ एकरऽ प्रभाव के बारे म॑ भी चर्चा करलऽ गेलऽ छै ।
ई शोध स॑ मिललऽ अंतर्दृष्टि कार्बन डाइऑक्साइड क॑ अन्य उपयोगी रसायनऽ म॑ फोटोरिडक्शन लेली नया कुलीन धातु मुक्त उत्प्रेरक विकसित करै म॑ मदद करी सकै छै ।’’ हमरऽ शोध स॑ पता चलै छै कि हरित ऊर्जा अर्थव्यवस्था के रास्ता जटिल नै छै ।साधारण उत्प्रेरक तैयार करै के तरीका स॑ भी बहुत बड़ऽ परिणाम मिल॑ सकै छै, आरू ई सर्वविदित छै कि पृथ्वी म॑ प्रचुर मात्रा म॑ मौजूद यौगिक, अगर एल्यूमिना जैसनऽ यौगिक द्वारा समर्थित करलऽ जाय त॑ CO2 लेली चयनात्मक उत्प्रेरक के रूप म॑ इस्तेमाल करलऽ जाब॑ सकै छै कमी,” प्रो.माएदा अपन बातक समापन करैत छथि।
संदर्भ: “दृश्यमान प्रकाश के तहत सीओ 2 फोटोरिडक्शन के लिए एक पुनर्चक्रण योग्य ठोस उत्प्रेरक के रूप में एल्यूमिना-समर्थित अल्फा-आयरन (III) ऑक्सीहाइड्रोक्साइड” डेहियोन एन, डॉ. शुंता निशिओका, डॉ. शुहेई यासुदा, डॉ. तोमोकी कानाजावा, डॉ. योशिनोबु कामकुरा, प्रो.. तोशियुकी योकोई, प्रो.शुनसुके नोजावा, प्रो. काजुहिको माएदा, 12 मई 2022, Angewandte Chemie.DOI: 10.1002 / anie.202204948
"ओतहि गैसोलीन सन तरल ईंधन के बहुत फायदा होइत छैक। ओकर उच्च ऊर्जा घनत्व के मतलब अछि लंबा दूरी आ जल्दी ईंधन भरब।"
किछु संख्या केहन लागत?फॉर्मिक एसिड के ऊर्जा घनत्व गैसोलीन के तुलना में कोना होयत?रासायनिक सूत्र में मात्र एकटा कार्बन परमाणु रहला स हमरा संदेह अछि जे ई गैसोलीन के करीब तक आबि जायत।
एकरऽ अलावा, गंध बहुत जहरीला होय छै आरू एसिड के रूप म॑ गैसोलीन स॑ भी अधिक संक्षारक होय छै.ई सब इंजीनियरिंग केरऽ अनसुलझे समस्या नै छै, लेकिन जब॑ तलक फॉर्मिक एसिड रेंज बढ़ाबै आरू बैटरी म॑ ईंधन भरै के समय कम करै म॑ महत्वपूर्ण फायदा नै दै छै, संभवतः ई प्रयास के लायक नै छै ।
अगर ओ सब माटि स गोएथाइट निकालबाक योजना बनौने हेताह त इ ऊर्जा-गहन खनन काज होएत आ पर्यावरण कए संभावित रूप स नुकसानदेह होएत।
ओ सब माटि मे बहुत रास गोएथाइट के जिक्र क सकैत छथि कियाक त हमरा आशंका अछि जे आवश्यक कच्चा माल प्राप्त करय लेल आ ओकरा रिएक्शन क गोएथाइट के संश्लेषण करय लेल बेसी ऊर्जा के आवश्यकता होयत।
एहि प्रक्रिया के पूरा जीवन चक्र के देखब आ सब किछु के ऊर्जा लागत के गणना करब जरूरी अछि.नासा के फ्री लॉन्च नामक कोनो चीज नहिं भेटल.दोसर के एहि बात के ध्यान में राखय के जरूरत अछि.
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बस बीबीक्यू के धुँआदार आ मादक स्वाद के बारे में सोचब बेसी लोक के लार बहय लेल काफी अछि.गर्मी एतय आबि गेल अछि, आ बहुतो के लेल...