व्हीसीयूच्या संशोधकांनी कार्बन डायऑक्साइडचे फॉर्मिक ॲसिडमध्ये औष्णिक-रासायनिक रूपांतर करण्यासाठी एक प्रभावी उत्प्रेरक शोधला आहे — हा एक असा शोध आहे जो कार्बन शोषणाची एक नवीन रणनीती देऊ शकतो, जी जग हवामान बदलाशी झुंज देत असताना कमी केली जाऊ शकते. वातावरणातील कार्बन डायऑक्साइडसाठी एक संभाव्य महत्त्वाचा घटक.
"वातावरणातील हरितगृह वायूंची झपाट्याने होणारी वाढ आणि पर्यावरणावरील त्यांचे हानिकारक परिणाम हे आज मानवतेसमोरील प्रमुख आव्हानांपैकी एक आहे, हे सर्वश्रुत आहे," असे व्हीसीयूच्या मानविकी विद्याशाखेतील भौतिकशास्त्र विभागातील कॉमनवेल्थ प्रोफेसर एमेरिटस आणि या अभ्यासाचे प्रमुख लेखक डॉ. शिव एन. खन्ना म्हणाले. "कार्बन डायऑक्साइडचे (CO2) उत्प्रेरकीय रूपांतरण करून फॉर्मिक ॲसिड (HCOOH) सारखी उपयुक्त रसायने तयार करणे, ही कार्बन डायऑक्साइडचे दुष्परिणाम कमी करण्यासाठी एक किफायतशीर पर्यायी रणनीती आहे. फॉर्मिक ॲसिड हा कमी विषारी द्रव असून, तो सामान्य तापमानात वाहून नेण्यास व साठवण्यास सोपा आहे. त्याचा उपयोग उच्च मूल्यवर्धित रासायनिक पूर्वगामी, हायड्रोजन साठवण वाहक आणि भविष्यातील जीवाश्म इंधनाचा संभाव्य पर्याय म्हणूनही केला जाऊ शकतो."
हॅना आणि व्हीसीयूचे संशोधक भौतिकशास्त्रज्ञ डॉ. तुरबासू सेनगुप्ता यांनी शोधून काढले की, मेटल चालकोजेनाइड्सचे बद्ध समूह CO2 चे फॉर्मिक ॲसिडमध्ये औष्णिक-रासायनिक रूपांतर करण्यासाठी उत्प्रेरक म्हणून कार्य करू शकतात. त्यांचे निष्कर्ष ‘नेचर पोर्टफोलिओ’च्या ‘कम्युनिकेशन्स केमिस्ट्री’मध्ये प्रकाशित झालेल्या “Conversion of CO2 to Formic Acid by Tuning Quantum States in Metal Chalcogenide Clusters” नावाच्या शोधनिबंधात मांडले आहेत.
"आम्ही हे दाखवून दिले आहे की, लिगँड्सच्या योग्य संयोजनाने, CO2 चे फॉर्मिक ॲसिडमध्ये रूपांतर करण्यातील अभिक्रियेचा अडथळा लक्षणीयरीत्या कमी केला जाऊ शकतो, ज्यामुळे फॉर्मिक ॲसिडच्या उत्पादनाला प्रचंड गती मिळते," असे हॅना म्हणाले. "त्यामुळे आम्ही असे म्हणू की, हे दावा केलेले उत्प्रेरक फॉर्मिक ॲसिडचे संश्लेषण अधिक सोपे किंवा अधिक व्यवहार्य बनवू शकतात. अधिक लिगँड बंधन स्थळे असलेल्या मोठ्या क्लस्टर्सचा वापर करून किंवा अधिक कार्यक्षम डोनर लिगँड्स जोडून, ​​संगणकीय सिम्युलेशनमध्ये जे दाखवले आहे त्यापेक्षा फॉर्मिक ॲसिडच्या रूपांतरणात आणखी सुधारणा साध्य करता येऊ शकतात, हे आमच्या निष्कर्षांशी सुसंगत आहे."
हा अभ्यास हॅनाच्या पूर्वीच्या कामावर आधारित आहे, ज्यामध्ये असे दिसून आले आहे की लिगँडची योग्य निवड केल्यास क्लस्टरचे इलेक्ट्रॉन दान करणाऱ्या सुपरडोनरमध्ये किंवा इलेक्ट्रॉन स्वीकारणाऱ्या अॅक्सेप्टरमध्ये रूपांतर होऊ शकते.
"आता आम्ही दाखवून देतो की, मेटल चालकोजेनाइड क्लस्टर्सवर आधारित उत्प्रेरणात याच परिणामाला मोठी क्षमता आहे," असे हॅना म्हणतात. "स्थिर बंधित क्लस्टर्सचे संश्लेषण करण्याची आणि त्यांची इलेक्ट्रॉन दान करण्याची किंवा स्वीकारण्याची क्षमता नियंत्रित करण्याची क्षमता उत्प्रेरणाचे एक नवीन क्षेत्र खुले करते, कारण बहुतेक उत्प्रेरकीय अभिक्रिया इलेक्ट्रॉन दान करणाऱ्या किंवा स्वीकारणाऱ्या उत्प्रेरकांवर अवलंबून असतात."
या क्षेत्रातील पहिल्या प्रायोगिक शास्त्रज्ञांपैकी एक, कोलंबिया विद्यापीठातील रसायनशास्त्राचे सहयोगी प्राध्यापक डॉ. झेवियर रॉय, भौतिकशास्त्र विभागाच्या वसंतकालीन परिसंवादासाठी ७ एप्रिल रोजी व्हीसीयूला भेट देतील.
"त्यांच्या प्रायोगिक प्रयोगशाळेचा वापर करून आम्ही अशाच प्रकारचा उत्प्रेरक कसा विकसित आणि कार्यान्वित करू शकतो, हे पाहण्यासाठी आम्ही त्यांच्यासोबत काम करणार आहोत," हॅना म्हणाल्या. "आम्ही यापूर्वीच त्यांच्या गटासोबत जवळून काम केले आहे, जिथे त्यांनी एका नवीन प्रकारच्या चुंबकीय पदार्थाचे संश्लेषण केले होते. या वेळी तेच उत्प्रेरकाची भूमिका बजावतील."
newsletter.vcu.edu वर VCU न्यूजलेटरची सदस्यता घ्या आणि निवडक कथा, व्हिडिओ, फोटो, बातम्यांचे अंश आणि कार्यक्रमांची सूची तुमच्या इनबॉक्समध्ये मिळवा.
कोस्टार ग्रुपने व्हीसीयूमध्ये कोस्टार कला आणि नवोन्मेष केंद्र उभारण्यासाठी १८ दशलक्ष डॉलर्सची घोषणा केली.