October 16, 2021

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IIT मंडी, IIT दिल्ली और योगी वेमना विश्वविद्यालय ने हरित हाइड्रोजन और अमोनिया के सौर-चालित उत्पादन के लिए उत्प्रेरक विकसित किया है

मंडी: IIT मंडी, IIT दिल्ली और योगी वेमना विश्वविद्यालय की एक बहु-संस्थागत टीम ने हरे हाइड्रोजन और अमोनिया के प्रकाश-प्रेरित उत्पादन को सक्षम करने के लिए कम लागत वाले अकार्बनिक उत्प्रेरक में पत्ती की संरचना को दोहराया है।

डॉ. वेंकट कृष्णन, एसोसिएट प्रोफेसर, आईआईटी मंडी के नेतृत्व में एक शोधकर्ता की टीम ने फोटोकैटलिसिस की मुख्य बाधाओं को संबोधित किया है – खराब प्रकाश अवशोषण, फोटोजेनरेटेड चार्ज पुनर्संयोजन और रासायनिक प्रतिक्रियाओं को चलाने के लिए सूर्य के प्रकाश का प्रभावी ढंग से उपयोग करने के लिए उत्प्रेरक सक्रिय साइटों की आवश्यकता।

टीम ने ‘दोष इंजीनियरिंग’ नामक एक दृष्टिकोण के माध्यम से कम लागत वाले फोटोकैटलिस्ट, कैल्शियम टाइटेनेट के गुणों में सुधार किया है और दो प्रकाश-संचालित प्रतिक्रियाओं में हरी हाइड्रोजन और अमोनिया के उत्पादन में अपनी प्रभावकारिता दिखाई है। विशेष रूप से, दोषपूर्ण इंजीनियरिंग को नियंत्रित तरीके से ऑक्सीजन रिक्तियों को शामिल करके किया गया था। ये ऑक्सीजन रिक्तियां सतही प्रतिक्रियाओं को बढ़ावा देने के लिए उत्प्रेरक रूप से सक्रिय साइटों के रूप में कार्य करती हैं और इस तरह फोटोकैटलिटिक प्रदर्शन को बढ़ाती हैं।

मुख्य शोधकर्ता ने कहा, “हम पत्तियों के प्रकाश-कटाई तंत्र से प्रेरित थे और कैल्शियम टाइटेनेट में पीपल के पेड़ के पत्ते की सतह और आंतरिक त्रि-आयामी सूक्ष्म संरचनाओं को प्रकाश-कटाई गुणों को बढ़ाने के लिए दोहराया।” इस तरह, उन्होंने प्रकाश अवशोषण की दक्षता में सुधार किया। इसके अलावा, ऑक्सीजन रिक्तियों के रूप में दोषों की शुरूआत ने फोटोजेनरेटेड चार्ज के पुनर्संयोजन की समस्या को हल करने में मदद की।

वैज्ञानिकों ने दोष इंजीनियर फोटोकैटलिस्ट की संरचनात्मक और रूपात्मक स्थिरता का अध्ययन किया और दिखाया कि उनके फोटोकैटलिस्ट ने उत्कृष्ट संरचनात्मक स्थिरता दिखाई क्योंकि इंजीनियर ऑक्सीजन रिक्ति दोष पुनर्चक्रण अध्ययन के बाद अच्छी तरह से बनाए रखा गया था। उन्होंने उत्प्रेरक का उपयोग पानी से हाइड्रोजन और नाइट्रोजन से अमोनिया का उत्पादन करने के लिए किया, सूर्य की किरणों का उपयोग परिवेश के तापमान और दबाव पर उत्प्रेरक के रूप में किया।

डॉ. वेंकट कृष्णन को उम्मीद है कि उनका काम हरित ऊर्जा और पर्यावरण-उन्मुख अनुप्रयोगों के लिए दोष-इंजीनियर त्रि-आयामी फोटोकैटलिस्ट के स्मार्ट डिजाइन के लिए एक दिशा प्रदान करेगा।

15 अगस्त 2021