व्हीसीयू संशोधकांनी कार्बन डायऑक्साइडचे फॉर्मिक अॅसिडमध्ये थर्मोकेमिकल रूपांतर करण्यासाठी एक प्रभावी उत्प्रेरक शोधला आहे - हा शोध एक नवीन कार्बन कॅप्चर स्ट्रॅटेजी प्रदान करू शकतो जो जग हवामान बदलाशी झुंजत असताना कमी केला जाऊ शकतो. वातावरणातील कार्बन डायऑक्साइडसाठी एक संभाव्य महत्त्वाचा घटक.
"वातावरणात हरितगृह वायूंची जलद वाढ आणि त्यांचे पर्यावरणावर होणारे हानिकारक परिणाम हे आज मानवतेसमोरील प्रमुख आव्हानांपैकी एक आहे हे सर्वज्ञात आहे," असे प्रमुख लेखक डॉ. शिव एन. खन्ना, मानव्यशास्त्र विद्याशाखेतील भौतिकशास्त्र विभागातील राष्ट्रकुल प्राध्यापक एमेरिटस म्हणाले. "CO2 चे फॉर्मिक अॅसिड (HCOOH) सारख्या उपयुक्त रसायनांमध्ये उत्प्रेरक रूपांतरण हे CO2 चे प्रतिकूल परिणाम कमी करण्यासाठी एक किफायतशीर पर्यायी धोरण आहे. फॉर्मिक अॅसिड हे कमी विषारी द्रव आहे जे वातावरणीय तापमानात वाहतूक आणि साठवणे सोपे आहे. ते उच्च मूल्यवर्धित रासायनिक पूर्वसूचक, हायड्रोजन साठवण वाहक आणि भविष्यातील जीवाश्म इंधन पर्याय म्हणून देखील वापरले जाऊ शकते."
हन्ना आणि व्हीसीयू संशोधन भौतिकशास्त्रज्ञ डॉ. तुर्बासू सेनगुप्ता यांना असे आढळून आले की धातूच्या चॅल्कोजेनाइड्सचे बांधलेले समूह CO2 चे फॉर्मिक अॅसिडमध्ये रूपांतर करण्यासाठी उत्प्रेरक म्हणून काम करू शकतात. त्यांचे परिणाम कम्युनिकेशन्स केमिस्ट्री ऑफ नेचर पोर्टफोलिओमध्ये प्रकाशित झालेल्या "मेटल चॅल्कोजेनाइड क्लस्टर्समध्ये क्वांटम स्टेट्स ट्यूनिंग करून CO2 चे फॉर्मिक अॅसिडमध्ये रूपांतर" या शोधनिबंधात वर्णन केले आहेत.
"आम्ही दाखवून दिले आहे की, लिगँड्सच्या योग्य संयोजनाने, CO2 चे फॉर्मिक अॅसिडमध्ये रूपांतर करण्यासाठीचा अभिक्रिया अडथळा लक्षणीयरीत्या कमी केला जाऊ शकतो, ज्यामुळे फॉर्मिक अॅसिडचे उत्पादन मोठ्या प्रमाणात वेगवान होते," हन्ना म्हणाली. "म्हणून आम्ही असे म्हणू की हे दावा केलेले उत्प्रेरक फॉर्मिक अॅसिडचे संश्लेषण सोपे किंवा अधिक व्यवहार्य बनवू शकतात. अधिक लिगँड बाइंडिंग साइट्ससह मोठ्या क्लस्टर्सचा वापर किंवा अधिक कार्यक्षम डोनर लिगँड्स जोडून फॉर्मिक अॅसिड रूपांतरणातील आमच्या पुढील सुधारणांशी सुसंगत आहे जे संगणकीय सिम्युलेशनमध्ये दर्शविलेल्यापेक्षा साध्य केले जाऊ शकते."
हा अभ्यास हॅनाच्या मागील कामावर आधारित आहे ज्यामध्ये असे दिसून आले आहे की लिगँडची योग्य निवड क्लस्टरला इलेक्ट्रॉन दान करणाऱ्या सुपरडोनरमध्ये किंवा इलेक्ट्रॉन स्वीकारणाऱ्या स्वीकारकर्त्यामध्ये बदलू शकते.
"आता आम्ही दाखवतो की धातूच्या चॅल्कोजेनाइड क्लस्टर्सवर आधारित उत्प्रेरकामध्येही याच परिणामाची मोठी क्षमता आहे," हन्ना म्हणतात. "स्थिर बंधनकारक क्लस्टर्सचे संश्लेषण करण्याची आणि इलेक्ट्रॉन दान करण्याची किंवा स्वीकारण्याची त्यांची क्षमता नियंत्रित करण्याची क्षमता उत्प्रेरकाचे एक नवीन क्षेत्र उघडते, कारण बहुतेक उत्प्रेरक प्रतिक्रिया इलेक्ट्रॉन दान करणाऱ्या किंवा स्वीकारणाऱ्या उत्प्रेरकांवर अवलंबून असतात."
या क्षेत्रातील पहिल्या प्रायोगिक शास्त्रज्ञांपैकी एक, कोलंबिया विद्यापीठातील रसायनशास्त्राचे सहयोगी प्राध्यापक डॉ. झेवियर रॉय, ७ एप्रिल रोजी भौतिकशास्त्र विभागाच्या वसंत ऋतू संगोष्ठीसाठी व्हीसीयूला भेट देतील.
"आम्ही त्याच्या प्रायोगिक प्रयोगशाळेचा वापर करून समान उत्प्रेरक कसा विकसित आणि अंमलात आणता येईल हे पाहण्यासाठी त्याच्यासोबत काम करू," हन्ना म्हणाली. "आम्ही आधीच त्याच्या गटासोबत जवळून काम केले आहे, जिथे त्यांनी एका नवीन प्रकारच्या चुंबकीय पदार्थाचे संश्लेषण केले. यावेळी तो उत्प्रेरक असेल."
newsletter.vcu.edu येथे VCU वृत्तपत्राची सदस्यता घ्या आणि तुमच्या इनबॉक्समध्ये क्युरेट केलेल्या कथा, व्हिडिओ, फोटो, बातम्या क्लिप आणि कार्यक्रम सूची मिळवा.
कोस्टार ग्रुपने कोस्टार आर्ट्स अँड इनोव्हेशन सेंटर बांधण्यासाठी व्हीसीयूला १८ दशलक्ष डॉलर्सची घोषणा केली