کیمیائی صنعت کے ہائیڈروجنیشن رد عمل میں ، ہائیڈروجن کریکنگ میں عام طور پر اعلی درجہ حرارت اور دباؤ کی ضرورت ہوتی ہے ، جس میں بہت زیادہ توانائی استعمال ہوتی ہے اور حفاظت کے خطرات میں اضافہ ہوتا ہے۔ ایک طویل عرصے سے ، درجہ حرارت کے معمول کے حالات میں موثر ہائیڈروجن کریکنگ کا حصول سائنسدانوں کے ذریعہ دریافت کیا گیا ایک اہم مقصد رہا ہے۔
چینی اکیڈمی آف سائنسز کی تازہ ترین خبروں کے مطابق ، کمرے کے درجہ حرارت پر ہائیڈروجن گیس کے موثر تفریق کا مقصد چینی سائنس دانوں نے ایک دنیا کے طور پر حاصل کیا ہے ، جو روایتی ہائیڈروجنیشن کے عمل میں توانائی کی کھپت کو نمایاں طور پر کم کرے گا ، کاربن ڈائی آکسائیڈ کے اخراج کو کم کرے گا ، اور کیمیائی صنعت میں کاربن وسائل کے بہتر استعمال میں مدد کرے گا۔
فوٹوکاٹیلیٹک ہائیڈروجن تقسیم کے میدان میں یہ حیرت انگیز نئی پیشرفت ایک ٹیم کے ذریعہ حاصل کی گئی جس کی سربراہی محقق وانگ فینگ نے ڈالیئن انسٹی ٹیوٹ آف کیمیکل فزکس ، چینی اکیڈمی آف سائنسز کی ، یونیورسٹی آف ٹریسٹ ، اٹلی سے تعلق رکھنے والے پروفیسر پاولو فورناسیرو کے تعاون سے کی۔ متعلقہ تحقیقی مقالہ بیجنگ کے وقت 5 ستمبر کے اوائل میں بین الاقوامی شہرت یافتہ تعلیمی جریدے 'سائنس' میں آن لائن شائع ہوا تھا۔
اس مقالے کے خط و کتابت کے مصنف ، محقق وانگ فینگ نے متعارف کرایا کہ کیمیائی صنعت میں ہائیڈروجنیشن رد عمل ایک اہم رد عمل ہے ، جس میں کیمیائی رد عمل کے ایک چوتھائی حصے میں ہائیڈروجنیشن کا کم از کم ایک قدم شامل ہے۔ ہائیڈروجنیشن رد عمل کے بنیادی اقدامات میں سے ایک ہائیڈروجن ایکٹیویشن ہے ، جس میں ہومولوٹک اور ہیٹرولوٹک میکانزم دونوں شامل ہیں۔ ان میں سے ، ہائیڈروجن کا ہیٹروولیٹک وبا قطبی ہائیڈروجن پرجاتیوں کو تیار کرتا ہے ، جو قطبی فنکشنل گروپوں کی اعلی رد عمل اور انتخابی ہائیڈروجنیشن کی خصوصیت رکھتے ہیں ، اس طرح بہت سے اہم کیمیائی مصنوعات کی نسل کی شرح میں اضافہ ہوتا ہے اور ضمنی رد عمل کو کم کرتا ہے۔
اس مطالعے میں ، تحقیقی ٹیم نے پہلے تیار کردہ فوٹوکاٹیلیٹک تبادلوں کے طریقہ کار کو توڑ دیا ہے جو فوٹوکسیٹڈ الیکٹرانوں اور سوراخوں کے 'آزادانہ طور پر' کے آدھے - کے رد عمل کو راغب کرتا ہے ، جس میں فوٹوکسیسیٹڈ الیکٹرانوں اور سوراخوں کو استعمال کرنے کی تجویز پیش کی گئی ہے تاکہ اس سے مربوط مثبت اور منفی چارج مراکز کی تشکیل کی جاسکے۔
تحقیقی ٹیم نے ماڈل کیٹیلسٹ کے طور پر سونے/ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ کا استعمال کیا۔ الٹرا وایلیٹ لائٹ کے ساتھ دلچسپ ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ کے ذریعہ ، پیدا شدہ الیکٹران سونے کے نینو پارٹیکلز میں منتقل ہوسکتے ہیں اور پھنس سکتے ہیں۔ دریں اثنا ، سونے کے نینو پارٹیکلز اور ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ کے مابین انٹرفیس میں سونے - آکسیجن - پر مشتمل عیب ریاستیں موجود ہیں ، جہاں فوٹو جنریٹڈ سوراخ پھنس سکتے ہیں۔ اس مقام پر ، سوراخ اور الیکٹران سونے - آکسیجن - ٹائٹینیم انٹرفیس اور سونے کے نینو پارٹیکلز پر بالترتیب ملحقہ پابند الیکٹران - سوراخ کے جوڑے تشکیل دیتے ہیں۔ لہذا ، جب پابند الیکٹران - ہول جوڑی کا طریقہ کار ہائیڈروجن فوٹوڈیسوسی ایشن پر حاوی ہوتا ہے تو ، ہائیڈروجن فوٹوڈیسوسیسیشن میں سونے/ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ کی سرگرمی مضبوط روشنی کی شدت کے ساتھ لکیری طور پر بڑھ جاتی ہے۔
اس کے بعد ، تحقیقی ٹیم نے اس روشنی کے فوائد کی مزید تصدیق کی جس میں کاربن ڈائی آکسائیڈ میں کمی کے رد عمل کے ذریعے اس روشنی کے - حوصلہ افزائی ہائیڈروجنیشن کی تصدیق کی گئی ، جس سے یہ پتہ چلا کہ پیدا شدہ ہائیڈروجن پرجاتی کمرے کے درجہ حرارت پر اندرونی کاربن ڈائی آکسائیڈ کو مکمل طور پر تبدیل کرسکتی ہے ، جس میں واحد مصنوع ایتھن ہے۔ اس کے بعد ، کسی آلے کے ذریعہ جو ایتھن کو ایتھیلین میں تبدیل کرتا ہے ، کاربن ڈائی آکسائیڈ کو مقداری طور پر ایتھیلین میں کم کیا جاسکتا ہے ، اور کاتالک بغیر کسی غیر فعال ہونے کے 1500 گھنٹوں سے زیادہ عرصے تک مستحکم کام کرسکتا ہے۔
تحقیقی ٹیم نے نشاندہی کی کہ ہائیڈروجن تقسیم کے لئے فوٹوکاٹیلیٹک طریقہ کار میں تازہ ترین ترقی کو سونے/نائٹروجن ڈوپڈ آکسائڈس ، سونے/سیریم آکسائڈ ، اور سونے/بسموت واناڈیٹ فوٹوکاٹالسٹس تک بڑھایا جاسکتا ہے ، اور یہ کاربن ڈائیوکسڈ کی ہائیڈروجنیشن کو 90 ٪ کے ساتھ حاصل کرنے کے لئے بھی سورج کی روشنی کا استعمال کرسکتا ہے۔
وانگ فینگ نے کہا کہ کمرے کے درجہ حرارت پر موثر ہائیڈروجن غیر - تھرمل کریکنگ کے ذریعے ، ہائیڈروجن اور کاربن ڈائی آکسائیڈ کو خام مال کے طور پر استعمال کرتے ہوئے اعلی - {-} شامل مصنوعات جیسے ایتھن اور ایتھیلین میں شامل مصنوعات ، اس طرح توانائی کی کھپت میں نمایاں کمی واقع ہوگی۔
انہوں نے انکشاف کیا کہ مستقبل میں ، تحقیقی ٹیم رد عمل کے عمل کے بارے میں - گہرائی کے مطالعے میں ، ایک صنعتی ٹکنالوجی کے راستے کو تیار کرنے کی امید میں کرے گی جو اس کی بنیاد پر روشنی اور فوٹووتھرمل توانائی کو جوڑے بنائے گی ، جو جدید کوئلے کی کیمیائی صنعتوں کی اپ گریڈ اور تبدیلی کے لئے ایک نیا ماڈل فراہم کرے گی۔
ماخذ: چین نیوز سروس