ပလက်တီနမ်သည် ဟိုက်ဒရိုဂျင်ဓာတ်ငွေ့ထုတ်လုပ်ရန် ရေမော်လီကျူးများကို ပိုင်းခြားရန် အကောင်းဆုံးဓာတ်ကူပစ္စည်းဖြစ်ကြောင်း သိပ္ပံပညာရှင်များက ဟိုးအရင်ကတည်းက သိထားခဲ့သည်။ Brown University မှ သုတေသီများ၏ လေ့လာမှုအသစ်တစ်ခုအရ ပလက်တီနမ်သည် အဘယ်ကြောင့် ဤမျှ ကောင်းမွန်စွာ အလုပ်လုပ်သည်ကို ပြသသည်—၎င်းသည် ယူဆရသည့် အကြောင်းရင်းမဟုတ်ပေ။

ACS Catalysis တွင်ထုတ်ဝေသည့် သုတေသနသည် ရာစုနှစ်နီးပါးရှိ သုတေသနမေးခွန်းကို ဖြေရှင်းရာတွင် အထောက်အကူဖြစ်စေသည်ဟု စာရေးသူကဆိုသည်။ ၎င်းသည် ပလက်တီနမ်ထက် စျေးသက်သာပြီး ပိုကြွယ်ဝသော ဟိုက်ဒရိုဂျင်ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် ဓာတ်ကူပစ္စည်းအသစ်များကို ဒီဇိုင်းထုတ်ရာတွင် အထောက်အကူဖြစ်စေနိုင်သည်။ ၎င်းသည် ရုပ်ကြွင်းလောင်စာများမှ ထုတ်လွှတ်မှုကို လျှော့ချရာတွင် နောက်ဆုံးတွင် ကူညီပေးနိုင်သည်။

“ဟိုက်ဒရိုဂျင်ကို စျေးသက်သက်သာသာနဲ့ ထိရောက်အောင် ဘယ်လိုလုပ်ရမလဲဆိုတာ အဖြေရှာနိုင်မယ်ဆိုရင် ရုပ်ကြွင်းမဲ့လောင်စာနဲ့ ဓာတုပစ္စည်းတွေအတွက် လက်တွေ့ကျတဲ့ ဖြေရှင်းချက်များစွာကို တံခါးဖွင့်ပေးထားပါတယ်” လို့ Brown's School of Engineering မှ တွဲဖက်ပါမောက္ခ Andrew Peterson က ပြောကြားခဲ့ပါတယ်။ . “ဟိုက်ဒရိုဂျင်ကို လောင်စာဆဲလ်များတွင် CO2 နှင့် ပေါင်းစပ်ကာ လောင်စာဖြစ်စေရန် သို့မဟုတ် အမိုးနီးယားဓာတ်မြေသြဇာပြုလုပ်ရန် နိုက်ထရိုဂျင်နှင့် ပေါင်းစပ်အသုံးပြုနိုင်သည်။ ဟိုက်ဒရိုဂျင်နဲ့ လုပ်နိုင်တာတွေ အများကြီးရှိပေမယ့် ရေကို အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ ဟိုက်ဒရိုဂျင် အရင်းအမြစ်ကို ခွဲထုတ်နိုင်ဖို့၊ ပိုစျေးသက်သာတဲ့ ဓာတ်ကူပစ္စည်းတစ်ခု လိုအပ်တယ်။”

ဓာတ်ကူပစ္စည်းအသစ်များကို ဒီဇိုင်းဆွဲခြင်းသည် ဤတုံ့ပြန်မှုအတွက် ပလက်တီနမ်ကို အထူးထူးခြားစေသည့်အရာကို နားလည်သဘောပေါက်ခြင်းမှ စတင်သည်ဟု Peterson က ပြောကြားခဲ့ပြီး၊ ဤသုတေသနအသစ်ကို ဖော်ထုတ်ရန် ရည်ရွယ်သည်။

ပလက်တီနမ်၏ အောင်မြင်မှုသည် ၎င်း၏ “Goldilocks” ပေါင်းစပ်စွမ်းအင်ကြောင့် ကာလကြာရှည်စွာ သတ်မှတ်ခံခဲ့ရသည်။ စံပြဓာတ်ကူပစ္စည်းများသည် မော်လီကျူးများကို ဖြည်းညှင်းလွန်းခြင်း သို့မဟုတ် တင်းကျပ်စွာ တုံ့ပြန်ခြင်းမပြုဘဲ အလယ်တစ်နေရာတွင် ကိုင်ဆောင်ထားသည်။ မော်လီကျူးများကို တင်းကျပ်လွန်းစွာ ချည်နှောင်ထားပြီး တုံ့ပြန်မှုစတင်ရန် ခက်ခဲသည်။ ၎င်းတို့ကို တင်းတင်းကြပ်ကြပ် ချည်နှောင်ထားပြီး မော်လီကျူးများသည် ဓာတ်ကူပစ္စည်း၏ မျက်နှာပြင်တွင် ကပ်နေသဖြင့် တုံ့ပြန်မှု ပြီးမြောက်ရန် ခက်ခဲစေသည်။ ပလက်တီနမ်ပေါ်ရှိ ဟိုက်ဒရိုဂျင်၏ ပေါင်းစပ်စွမ်းအင်သည် ရေကွဲတုံ့ပြန်မှု၏ အစိတ်အပိုင်းနှစ်ခုကို ပြီးပြည့်စုံစွာ ဟန်ချက်ညီစေရန် ဖြစ်သွားသည်—ထို့ကြောင့် သိပ္ပံပညာရှင်အများစုက ၎င်းသည် ပလက်တီနမ်ကို အလွန်ကောင်းမွန်စေသည့် အရည်အချင်းတစ်ခုဖြစ်သည်ဟု ယုံကြည်ခဲ့ကြသည်။

သို့သော် ထိုပုံသည် မှန်ကန်ခြင်း ရှိ၊ မရှိ မေးခွန်းထုတ်စရာ အကြောင်းပြချက်များ ရှိကြောင်း Peterson က ဆိုသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ molybdenum disulfide (MoS2) ဟုခေါ်သော ပစ္စည်းတစ်ခုတွင် ပလက်တီနမ်နှင့် ဆင်တူသော ပေါင်းစပ်စွမ်းအင် ပါသော်လည်း ရေကွဲအက်ခြင်းအတွက် ပိုမိုဆိုးရွားသော ဓာတ်ကူပစ္စည်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ ပေါင်းစပ်စွမ်းအင်သည် ဇာတ်လမ်းအပြည့်အစုံ မဖြစ်နိုင်ကြောင်း ပီတာဆန်က ဆိုသည်။

ဖြစ်ပျက်နေသည်များကို သိရှိရန် သူနှင့် သူ၏လုပ်ဖော်ကိုင်ဖက်များသည် လျှပ်စစ်ဓာတုတုံ့ပြန်မှုတွင် အက်တမ်နှင့် အီလက်ထရွန်တို့၏ အပြုအမူကို အတုယူရန် တီထွင်ထားသည့် အထူးနည်းလမ်းကို အသုံးပြု၍ ပလက်တီနမ်ဓာတ်ကူပစ္စည်းများအပေါ် ရေကွဲအက်တုံ့ပြန်မှုကို လေ့လာခဲ့သည်။

"Goldilocks" binding energy မှ ပလက်တီနမ်မျက်နှာပြင်နှင့် ချည်နှောင်ထားသော ဟိုက်ဒရိုဂျင်အက်တမ်များသည် တုံ့ပြန်မှုနှုန်းမြင့်မားနေချိန်တွင် တုံ့ပြန်မှုတွင် အမှန်တကယ်ပါဝင်ခြင်းမရှိကြောင်း ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာချက်တွင် ပြသခဲ့သည်။ ယင်းအစား ၎င်းတို့သည် ပလက်တီနမ်၏ မျက်နှာပြင်ပုံဆောင်ခဲအလွှာအတွင်း၌ ၎င်းတို့ကိုယ်သူတို့ ခိုအောင်းနေကာ ၎င်းတို့သည် ပြတ်ပြတ်သားသား ရပ်တည်နေသူများဖြစ်သည်။ တုံ့ပြန်မှုတွင်ပါဝင်သည့် ဟိုက်ဒရိုဂျင်အက်တမ်များသည် ထင်မြင်ယူဆထားသော "Goldilocks" စွမ်းအင်ထက် ပိုမိုအားနည်းပါသည်။ ရာဇမတ်ကွက်များတွင် ပုန်းနေမည့်အစား၊ ၎င်းတို့သည် H2 ဓာတ်ငွေ့များဖွဲ့စည်းရန် အချင်းချင်း လွတ်လွတ်လပ်လပ် တွေ့ဆုံနိုင်သည့် ပလက်တီနမ်အက်တမ်များပေါ်တွင် ထိုင်ကြသည်။

မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ ဟိုက်ဒရိုဂျင်အက်တမ်များအတွက် လွတ်လပ်စွာ လှုပ်ရှားသွားလာနိုင်မှုမှာ ပလက်တီနမ်ကို ဓာတ်ပြုမှုဖြစ်စေသည်ဟု သုတေသီများက ကောက်ချက်ချသည်။

"ဒါက ကျွန်တော်တို့ကို ပြောပြနေတာက ဒီ 'Goldilocks' binding စွမ်းအင်ကို ရှာနေတာဟာ မြင့်မားတဲ့ လှုပ်ရှားမှုဒေသအတွက် မှန်ကန်တဲ့ ဒီဇိုင်းမူကြမ်းမဟုတ်ဘူး" ဟု Peterson မှ ပြောကြားခဲ့သည်။ "ဤအလွန်မြင့်မားသောမိုဘိုင်းနှင့်ဓာတ်ပြုမှုအခြေအနေတွင် ဟိုက်ဒရိုဂျင်ထည့်သည့် ဓာတ်ကူပစ္စည်းများကို ဒီဇိုင်းဆွဲခြင်းသည် သွားရမည့်လမ်းဖြစ်ကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့အကြံပြုအပ်ပါသည်။"