کنازوا، جاپان، 8 جون، 2023/پی آرنیوزوائر/ — کنازوا یونیورسٹی کے محققین رپورٹ کرتے ہیں کہ کس طرح ٹن ڈسلفائیڈ کی انتہائی پتلی تہہ کاربن ڈائی آکسائیڈ کی کیمیائی کمی کو تیز کرنے کے لیے استعمال کی جا سکتی ہے۔ کاربن غیر جانبدار معاشرے کے لیے۔
صنعتی عمل سے خارج ہونے والی کاربن ڈائی آکسائیڈ (CO2) کی ری سائیکلنگ ایک پائیدار، کاربن غیر جانبدار معاشرے کے لیے انسانیت کی فوری جدوجہد میں ایک ضرورت ہے۔ اس وجہ سے، الیکٹرو کیٹیلسٹ جو CO2 کو مؤثر طریقے سے دیگر کم نقصان دہ کیمیائی مصنوعات میں تبدیل کر سکتے ہیں، فی الحال وسیع پیمانے پر مطالعہ کیا جا رہا ہے. مواد کی ایک کلاس جسے دو جہتی (2D) دھاتی ڈائیچلکوجینائیڈز کہا جاتا ہے CO کی تبدیلی کے لیے الیکٹرو کیٹیلیسٹ کے طور پر امیدوار ہیں، لیکن یہ مواد اکثر مسابقتی رد عمل کو بھی فروغ دیتے ہیں، ان کی کارکردگی کو کم کرتے ہیں۔ یاسوفومی تاکاہاشی اور کنازوا یونیورسٹی کے نانو بایولوجی سائنس انسٹی ٹیوٹ (WPI-NanoLSI) کے ساتھیوں نے ایک دو جہتی دھاتی ڈائیچلکوجینائیڈ کی نشاندہی کی ہے جو نہ صرف قدرتی ماخذ سے بلکہ فارمک ایسڈ میں CO2 کو مؤثر طریقے سے کم کر سکتی ہے۔ مزید یہ کہ یہ کنکشن ایک درمیانی کڑی ہے۔ کیمیائی ترکیب کی پیداوار۔
تاکاہاشی اور ساتھیوں نے دو جہتی ڈسلفائیڈ (MoS2) اور ٹن ڈسلفائیڈ (SnS2) کی اتپریرک سرگرمی کا موازنہ کیا۔ دونوں دو جہتی دھاتی ڈیچلکوجینائیڈز ہیں، بعد میں خاص دلچسپی کا باعث ہے کیونکہ خالص ٹن فارمک ایسڈ کی پیداوار کے لیے ایک اتپریرک کے طور پر جانا جاتا ہے۔ ان مرکبات کی الیکٹرو کیمیکل جانچ سے معلوم ہوا کہ ہائیڈروجن ایوولوشن ری ایکشن (HER) CO2 کی تبدیلی کے بجائے MoS2 کا استعمال کرتے ہوئے تیز ہوتا ہے۔ HER سے مراد ایک ایسا ردعمل ہے جو ہائیڈروجن پیدا کرتا ہے، جو ہائیڈروجن ایندھن پیدا کرنے کے ارادے پر مفید ہے، لیکن CO2 کی کمی کی صورت میں، یہ ایک ناپسندیدہ مسابقتی عمل ہے۔ دوسری طرف، SnS2 نے CO2 کو کم کرنے والی اچھی سرگرمی دکھائی اور اسے روکا۔ محققین نے بلک SnS2 پاؤڈر کی الیکٹرو کیمیکل پیمائش بھی کی اور پایا کہ یہ CO2 کی کیٹلیٹک کمی میں کم فعال تھا۔
یہ سمجھنے کے لیے کہ اتپریرک طور پر متحرک سائٹیں SnS2 میں کہاں واقع ہیں اور کیوں ایک 2D مواد بلک کمپاؤنڈ سے بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرتا ہے، سائنسدانوں نے اسکیننگ سیل الیکٹرو کیمیکل مائکروسکوپی (SECCM) نامی تکنیک کا استعمال کیا۔ ایس ای سی سی ایم کو نانوپیپیٹ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، جو نمونوں پر سطح کے رد عمل کے لیے حساس تحقیقات کے لیے ایک نانوسکل مینیسکس کے سائز کا الیکٹرو کیمیکل سیل بناتا ہے۔ پیمائش سے پتہ چلتا ہے کہ SnS2 شیٹ کی پوری سطح اتپریرک طور پر فعال تھی، نہ صرف ساخت میں "پلیٹ فارم" یا "کنارے" عناصر۔ یہ یہ بھی بتاتا ہے کہ 2D SnS2 میں بلک SnS2 کے مقابلے زیادہ سرگرمی کیوں ہے۔
کیلکولیشنز ہونے والے کیمیائی رد عمل کے بارے میں مزید بصیرت فراہم کرتی ہیں۔ خاص طور پر، جب 2D SnS2 کو اتپریرک کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے تو فارمک ایسڈ کی تشکیل کو توانائی کے لحاظ سے سازگار ردعمل کے راستے کے طور پر شناخت کیا گیا ہے۔
تاکاہاشی اور ساتھیوں کے نتائج الیکٹرو کیمیکل CO2 کو کم کرنے والے ایپلی کیشنز میں دو جہتی الیکٹرو کیٹیلیسٹ کے استعمال کی طرف ایک اہم قدم کی نشاندہی کرتے ہیں۔ سائنسدانوں کا حوالہ دیتے ہیں: "یہ نتائج کاربن ڈائی آکسائیڈ کی الیکٹرو کیمیکل کمی کے لیے دو جہتی دھاتی ڈائیچلکوجینائیڈ الیکٹروکیٹالیسس حکمت عملی کی بہتر تفہیم اور ترقی فراہم کریں گے تاکہ مضر اثرات کے بغیر ہائیڈرو کاربن، الکوحل، فیٹی ایسڈز اور الکنیز پیدا کی جا سکیں۔"
دو جہتی (2D) شیٹس (یا monolayers) دھاتی dichalcogenides MX2 قسم کے مواد ہیں جہاں M ایک دھاتی ایٹم ہے، جیسے molybdenum (Mo) یا tin (Sn)، اور X ایک چالکوجن ایٹم ہے، جیسے سلفر (C)۔ ساخت کو M ایٹموں کی ایک پرت کے اوپر X ایٹم کی ایک پرت کے طور پر ظاہر کیا جا سکتا ہے، جو بدلے میں X ایٹموں کی پرت پر واقع ہے۔ دو جہتی دھاتی ڈیکلکوجینائیڈز کا تعلق نام نہاد دو جہتی مواد (جس میں گرافین بھی شامل ہے) کی ایک کلاس سے ہے، جس کا مطلب ہے کہ وہ پتلے ہیں۔ 2D مواد میں اکثر ان کے بلک (3D) ہم منصبوں سے مختلف جسمانی خصوصیات ہوتی ہیں۔
ہائیڈروجن ایوولوشن ری ایکشن (ایچ ای آر) میں دو جہتی دھاتی ڈیکلکوجینائیڈز کی الیکٹروکیٹلیٹک سرگرمی کے لیے تحقیقات کی گئی ہیں، یہ ایک کیمیائی عمل ہے جو ہائیڈروجن پیدا کرتا ہے۔ لیکن اب، یاسوفومی تاکاہاشی اور کنازوا یونیورسٹی کے ساتھیوں نے پایا ہے کہ دو جہتی دھاتی ڈائیچلکوجینائیڈ SnS2 اس کی اتپریرک سرگرمی کو ظاہر نہیں کرتی ہے۔ یہ ٹریل کے اسٹریٹجک تناظر میں ایک انتہائی اہم پراپرٹی ہے۔
Yusuke Kawabe، Yoshikazu Ito، Yuta Hori، Suresh Kukunuri، Fumiya Shiokawa، Tomohiko Nishiuchi، Samuel Chon، Kosuke Katagiri، Zeyu Xi، Chikai Lee، Yasuteru Shigeta اور Yasufumi Takahashi۔ CO2، ACS XX، XXX–XXX (2023) کی الیکٹرو کیمیکل منتقلی کے لیے پلیٹ 1T/1H-SnS2۔
عنوان: CO2 کے اخراج کو کم کرنے کے لیے SnS2 شیٹس کی اتپریرک سرگرمی کا مطالعہ کرنے کے لیے خلیات کی الیکٹرو کیمیکل مائیکروسکوپی پر اسکیننگ کے تجربات۔
Nanobiological Institute of Kanazawa University (NanoLSI) 2017 میں دنیا کے معروف بین الاقوامی تحقیقی مرکز MEXT کے پروگرام کے حصے کے طور پر قائم کیا گیا تھا۔ اس پروگرام کا مقصد عالمی معیار کا تحقیقی مرکز بنانا ہے۔ حیاتیاتی اسکیننگ پروب مائیکروسکوپی میں سب سے اہم علم کو یکجا کرتے ہوئے، NanoLSI براہ راست امیجنگ، تجزیہ اور بائیو مالیکیولز کی ہیرا پھیری کے لیے "نینو اینڈوسکوپی ٹیکنالوجی" قائم کرتا ہے تاکہ بیماری جیسے زندگی کے مظاہر کو کنٹرول کرنے والے میکانزم کے بارے میں بصیرت حاصل کی جا سکے۔
بحیرہ جاپان کے ساحل پر ایک سرکردہ عمومی تعلیمی یونیورسٹی کے طور پر، کنازوا یونیورسٹی نے 1949 میں اپنے قیام کے بعد سے جاپان میں اعلیٰ تعلیم اور علمی تحقیق میں زبردست شراکت کی ہے۔ یونیورسٹی کے تین کالج اور 17 اسکول ہیں جو طب، کمپیوٹنگ، اور ہیومینٹیز جیسے مضامین پیش کرتے ہیں۔
یہ یونیورسٹی بحیرہ جاپان کے ساحل پر واقع شہر کنازوا میں واقع ہے، جو اپنی تاریخ اور ثقافت کے لیے مشہور ہے۔ جاگیردارانہ دور (1598-1867) سے، کنازوا کو ایک مستند فکری وقار حاصل رہا ہے۔ کنازوا یونیورسٹی کو دو اہم کیمپس، کاکوما اور تاکاراماچی میں تقسیم کیا گیا ہے، اور اس میں تقریباً 10,200 طلباء ہیں، جن میں سے 600 بین الاقوامی طلباء ہیں۔
اصل مواد دیکھیں: https://www.prnewswire.com/news-releases/kanazawa-university-research-enhancing-carbon-dioxide-reduction-301846809.html