একটি অত্যন্ত দক্ষ অনুঘটক যা প্রোপেন গ্যাসকে ভারী হাইড্রোকার্বনে রূপান্তরিত করে সৌদি আরবের কিং আবদুল্লাহ ইউনিভার্সিটি অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি দ্বারা তৈরি করা হয়েছে। (KAUST) গবেষকরা। এটি উল্লেখযোগ্যভাবে অ্যালকেন মেটাথেসিস নামে পরিচিত একটি রাসায়নিক বিক্রিয়াকে গতিশীল করে, যা তরল জ্বালানি তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

অনুঘটক প্রোপেনকে পুনর্বিন্যাস করে, যেটিতে তিনটি কার্বন পরমাণু রয়েছে, অন্যান্য অণুতে, যেমন বিউটেন (চারটি কার্বন রয়েছে), পেন্টেন (পাঁচটি কার্বন সহ) এবং ইথেন (দুটি কার্বন সহ)। "আমাদের লক্ষ্য হল নিম্ন আণবিক ওজনের অ্যালকেনগুলিকে মূল্যবান ডিজেল-রেঞ্জ অ্যালকেনগুলিতে রূপান্তর করা," KAUST ক্যাটালাইসিস সেন্টার থেকে মনোজা সামন্তরায় বলেছেন৷

অনুঘটকের কেন্দ্রস্থলে দুটি ধাতুর যৌগ রয়েছে, টাইটানিয়াম এবং টাংস্টেন, যা অক্সিজেন পরমাণুর মাধ্যমে একটি সিলিকা পৃষ্ঠে নোঙর করা হয়। ব্যবহৃত কৌশলটি ছিল নকশা দ্বারা অনুঘটক। পূর্ববর্তী গবেষণায় দেখা গেছে যে মনোমেটালিক অনুঘটক দুটি ফাংশনে নিযুক্ত ছিল: অ্যালকেন থেকে ওলেফিন এবং তারপরে ওলেফিন মেটাথেসিস। টাইটানিয়ামকে বেছে নেওয়া হয়েছিল প্যারাফিনের সিএইচ বন্ডকে সক্রিয় করার ক্ষমতার কারণে ওলেফিনে রূপান্তরিত করার জন্য, এবং টংস্টেনকে বেছে নেওয়া হয়েছিল ওলেফিন মেটাথেসিসের জন্য এর উচ্চ কার্যকলাপের জন্য।

অনুঘটক তৈরি করতে, দলটি যতটা সম্ভব জল অপসারণ করার জন্য সিলিকাকে উত্তপ্ত করে এবং তারপরে হেক্সামেথাইল টাংস্টেন এবং টেট্রানোপেন্টাইল টাইটানিয়াম যোগ করে, একটি হালকা-হলুদ পাউডার তৈরি করে। গবেষকরা পারমাণবিক চৌম্বকীয় অনুরণন (NMR) স্পেকট্রোস্কোপি ব্যবহার করে অনুঘটক অধ্যয়ন করেছেন যে দেখাতে যে টংস্টেন এবং টাইটানিয়াম পরমাণুগুলি সিলিকা পৃষ্ঠের খুব কাছাকাছি, সম্ভবত ≈0.5 ন্যানোমিটারের কাছাকাছি।

গবেষকরা, কেন্দ্রের পরিচালক জিন-মেরি বাসেটের নেতৃত্বে, তারপরে অনুঘটকটিকে তিন দিনের জন্য প্রোপেন দিয়ে 150 ডিগ্রি সেলসিয়াসে গরম করে পরীক্ষা করেছিলেন। প্রতিক্রিয়ার অবস্থার অনুকূলকরণের পর- যেমন, প্রোপেনকে অনুঘটকের উপর দিয়ে ক্রমাগত প্রবাহিত হতে দিয়ে- তারা দেখতে পেল যে বিক্রিয়ার প্রধান পণ্যগুলি হল ইথেন এবং বিউটেন এবং প্রতিটি জোড়া টংস্টেন এবং টাইটানিয়াম পরমাণু গড়ে 10,000 চক্রের আগে অনুঘটক করতে পারে। তাদের কার্যকলাপ হারান। এই "টার্নওভার নম্বর" একটি প্রোপেন মেটাথেসিস প্রতিক্রিয়ার জন্য রিপোর্ট করা সর্বোচ্চ।

নকশা দ্বারা অনুঘটকের এই সাফল্য, গবেষকরা প্রস্তাব করেন, দুটি ধাতুর মধ্যে একটি প্রত্যাশিত সহযোগিতামূলক প্রভাবের কারণে। প্রথমত, একটি টাইটানিয়াম পরমাণু প্রোপেন থেকে হাইড্রোজেন পরমাণুকে সরিয়ে দিয়ে প্রোপেন তৈরি করে এবং তারপরে একটি প্রতিবেশী টংস্টেন পরমাণু তার কার্বন-কার্বন ডাবল বন্ডে খোলা প্রোপেন ভেঙ্গে দেয়, এমন টুকরো তৈরি করে যা অন্যান্য হাইড্রোকার্বনে পুনরায় মিলিত হতে পারে। গবেষকরা আরও দেখেছেন যে শুধুমাত্র টংস্টেন বা টাইটানিয়াম ধারণকারী অনুঘটক গুঁড়ো খুব খারাপভাবে কাজ করে; এমনকি যখন এই দুটি গুঁড়ো শারীরিকভাবে একত্রে মিশ্রিত হয়েছিল, তখন তাদের কর্মক্ষমতা সমবায় অনুঘটকের সাথে মেলেনি।

দলটি উচ্চ টার্নওভার নম্বর এবং দীর্ঘ জীবনকাল সহ আরও ভাল অনুঘটক ডিজাইন করার আশা করে। "আমরা বিশ্বাস করি যে অদূর ভবিষ্যতে, শিল্প ডিজেল-রেঞ্জ অ্যালকেন এবং আরও সাধারণভাবে নকশা দ্বারা অনুঘটক উত্পাদন করার জন্য আমাদের পদ্ধতি গ্রহণ করতে পারে," সামন্তরায় বলেছেন।