वैज्ञानिकों ने जिंक ऑक्साइड से लेपित नैनोकॉपर क्यूब्स का उपयोग करके कार्बन डाइऑक्साइड को इथेनॉल में कम करने की दक्षता और स्थिरता में सुधार किया है। यह अभिनव दृष्टिकोण कार्बन डाइऑक्साइड से इथेनॉल का उत्पादन करने का एक टिकाऊ, लागत प्रभावी तरीका प्रदान करता है।
एक नए अध्ययन से पता चलता है कि वैज्ञानिकों ने इथेनॉल में कार्बन डाइऑक्साइड को उत्प्रेरक रूप से कम करने की क्षमता में सुधार करने के लिए तांबे और जिंक ऑक्साइड के संयोजन का सफलतापूर्वक उपयोग किया है। परंपरागत रूप से, यह प्रक्रिया केवल निश्चित प्रतिक्रिया स्थितियों के तहत तांबा-आधारित उत्प्रेरक पर निर्भर करती है, जो इष्टतम इथेनॉल चयनात्मकता की गारंटी नहीं देती है। स्पंदित सीओआरआर इन स्थितियों को बदलकर एक आशाजनक विकल्प प्रदान करता है, लेकिन उत्प्रेरक की स्थिरता कठोर प्रतिक्रिया वातावरण से प्रभावित हो सकती है, जिससे इसके प्रदर्शन पर नकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है।
यह नया अध्ययन स्पंदित इलेक्ट्रोकेमिकल कार्बन डाइऑक्साइड कटौती (CO2RR) तकनीक के उपयोग के लाभों पर प्रकाश डालता है। इसके अतिरिक्त, टीम ने पाया कि कॉपर ऑक्साइड नैनोक्यूब में जिंक ऑक्साइड शेल जोड़कर, वे हाइड्रोजन जैसे अवांछित उप-उत्पादों को कम करते हुए इथेनॉल उत्पादन बढ़ा सकते हैं।
विशेष रूप से इथेनॉल उत्पादन में, शुद्ध तांबे के उत्प्रेरक के साथ समान या उससे भी बेहतर परिणाम प्राप्त किए जा सकते हैं, लेकिन प्रतिक्रिया की स्थिति की आवश्यकताएं बहुत कम हो जाती हैं। अतीत में, स्पंदित कार्बन डाइऑक्साइड कटौती के दौरान, उत्प्रेरक की ऑक्सीकरण प्रक्रिया के कारण तरल माध्यम (इलेक्ट्रोलाइट) में ऑक्सीकरण और विघटन के माध्यम से तांबे के परमाणुओं का नुकसान होता था, जिससे उत्प्रेरक की प्रभावशीलता कम हो जाती थी।
इसके बजाय, इस अध्ययन से पता चलता है कि नैनोकॉपर क्यूब्स पर जिंक ऑक्साइड कोटिंग जमा करके अधिक टिकाऊ इलेक्ट्रोकैटलिस्ट तैयार किए जा सकते हैं। इस नए उत्प्रेरक का उपयोग करते समय, तांबे के बजाय मुख्य रूप से जस्ता घटक का ऑक्सीकरण होता है, जिससे उत्प्रेरक की अखंडता और दक्षता बनी रहती है।
इसलिए यह अभिनव दृष्टिकोण अल्कोहल उत्पादों के उत्पादन के लिए अनुकूलित गतिशील प्रतिक्रिया स्थितियों के तहत उत्प्रेरक के जीवनकाल को बढ़ाता है। उन्हें अनुकूलित करने के लिए आवश्यक उत्प्रेरक सामग्रियों की संरचना और संरचना के बारे में विस्तृत जानकारी रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी को संचालित करके प्राप्त की जाती है, एक ऐसी विधि जिसमें अधिशोषित प्रतिक्रिया मध्यवर्ती का पता लगाने में अत्यधिक संवेदनशीलता होती है।
यह खोज न केवल इस परिकल्पना का समर्थन करती है कि धातु ऑक्सीकरण अवस्था प्रतिक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है और उत्प्रेरक के दौरान सक्रिय अभिकारक उत्पन्न होते हैं, बल्कि इथेनॉल में कार्बन डाइऑक्साइड की कमी की चयनात्मकता और दक्षता में सुधार करने के लिए एक संभावित विधि भी प्रदर्शित करती है। यह टिकाऊ ऊर्जा समाधानों की खोज में एक महत्वपूर्ण कदम है, जो कार्बन डाइऑक्साइड से इथेनॉल और अन्य ईंधन का उत्पादन करने के लिए एक हरित, लागत प्रभावी तरीका प्रदान करता है।
नैनो-कॉपर-जिंक क्यूब्स इथेनॉल रूपांतरण में कार्बन डाइऑक्साइड की दक्षता और स्थायित्व में सुधार करते हैं। यह दृष्टिकोण उत्प्रेरक प्रदर्शन को बनाए रखते हुए इथेनॉल उत्पादन के लिए एक स्थायी समाधान प्रदान करता है।
/ScitechDaily से संकलित