හයිඩ්‍රජන් වායුව නිපදවීම සඳහා ජල අණු බෙදීම සඳහා ප්ලැටිනම් හොඳම උත්ප්‍රේරකය බව විද්‍යාඥයන් බොහෝ කලක සිට දැන සිටියහ. බ්‍රවුන් විශ්ව විද්‍යාලයේ පර්යේෂකයන් විසින් කරන ලද නව අධ්‍යයනයකින් පෙන්නුම් කරන්නේ ප්ලැටිනම් මෙතරම් හොඳින් ක්‍රියා කරන්නේ මන්දැයි සහ එය උපකල්පනය කර ඇති හේතුව නොවේ.
ACS Catalysis හි ප්‍රකාශයට පත් කරන ලද පර්යේෂණය සියවසකට ආසන්න කාලයක් පැරණි පර්යේෂණ ප්‍රශ්නයක් විසඳීමට උපකාරී වන බව කතුවරුන් පවසති. තවද එය ප්ලැටිනම් වලට වඩා ලාභදායී සහ බහුල ලෙස හයිඩ්‍රජන් නිපදවීම සඳහා නව උත්ප්‍රේරක නිර්මාණය කිරීමට උපකාරී වේ. එය අවසානයේ ෆොසිල ඉන්ධන වලින් විමෝචනය අඩු කිරීමට උපකාරී වේ.
බ්‍රවුන්ගේ ඉංජිනේරු පාසලේ සහකාර මහාචාර්ය සහ අධ්‍යයනයේ ජ්‍යෙෂ්ඨ කතුවරයා වන ඇන්ඩෘ පීටර්සන් පැවසුවේ “හයිඩ්‍රජන් ලාභදායී හා කාර්යක්ෂමව නිපදවන්නේ කෙසේදැයි අපට සොයා ගත හැකි නම්, එය පොසිල රහිත ඉන්ධන සහ රසායනික ද්‍රව්‍ය සඳහා ප්‍රායෝගික විසඳුම් රැසකට දොර විවර කරයි. . “හයිඩ්‍රජන් ඉන්ධන සෛලවල භාවිතා කළ හැකි අතර, අතිරික්ත CO2 සමඟ ඉන්ධන සෑදීමට හෝ නයිට්‍රජන් සමඟ ඒකාබද්ධව ඇමෝනියා පොහොර සෑදිය හැකිය. හයිඩ්‍රජන් සමඟ අපට කළ හැකි බොහෝ දේ ඇත, නමුත් ජලය බෙදීම පරිමාණය කළ හැකි හයිඩ්‍රජන් ප්‍රභවයක් බවට පත් කිරීමට, අපට ලාභදායී උත්ප්‍රේරකයක් අවශ්‍ය වේ.
නව උත්ප්‍රේරක සැලසුම් කිරීම ආරම්භ වන්නේ මෙම ප්‍රතික්‍රියාව සඳහා ප්ලැටිනම් එතරම් විශේෂ වන්නේ කුමක් දැයි අවබෝධ කර ගැනීමෙනි, පීටර්සන් පවසන පරිදි, මෙම නව පර්යේෂණය සොයා ගැනීමට ඉලක්ක කළේ එයයි.
ප්ලැටිනම් හි සාර්ථකත්වය දිගු කලක් තිස්සේ එහි "ගෝල්ඩිලොක්ස්" බන්ධන ශක්තියට හේතු වී ඇත. පරමාදර්ශී උත්ප්‍රේරක ප්‍රතික්‍රියා කරන අණු ඉතා ලිහිල්ව හෝ ඉතා තදින් නොව මධ්‍යයේ කොතැනක හෝ රඳවා තබා ගනී. අණු ඉතා ලිහිල්ව බඳින්න, ප්‍රතික්‍රියාවක් ආරම්භ කිරීම අපහසුය. ඒවා ඉතා තදින් බැඳ ඇති අතර අණු උත්ප්‍රේරකයේ මතුපිටට ඇලී සිටින අතර, ප්‍රතික්‍රියාව සම්පූර්ණ කිරීමට අපහසු වේ. ප්ලැටිනම් මත හයිඩ්‍රජන් බන්ධන ශක්තිය සිදු වන්නේ ජලය බෙදීමේ ප්‍රතික්‍රියාවේ කොටස් දෙක පරිපූර්ණ ලෙස සමතුලිත කිරීම සඳහා ය - එබැවින් බොහෝ විද්‍යාඥයන් විශ්වාස කර ඇත්තේ එම ගුණාංගය ප්ලැටිනම් මෙතරම් හොඳ බවට පත් කරන බවයි.
නමුත් එම පින්තූරය නිවැරදිද යන්න ප්‍රශ්න කිරීමට හේතු තිබූ බව පීටර්සන් පවසයි. උදාහරණයක් ලෙස, molybdenum ඩයිසල්ෆයිඩ් (MoS2) නම් ද්‍රව්‍යයකට ප්ලැටිනම් හා සමාන බන්ධන ශක්තියක් ඇත, නමුත් එය ජලය බෙදීමේ ප්‍රතික්‍රියාව සඳහා වඩාත් නරක උත්ප්‍රේරකයකි. එයින් ඇඟවෙන්නේ බන්ධන ශක්තිය සම්පූර්ණ කතාව විය නොහැකි බවයි, පීටර්සන් පවසයි.
සිදුවන්නේ කුමක්ද යන්න සොයා බැලීම සඳහා, ඔහු සහ ඔහුගේ සගයන් විද්‍යුත් රසායනික ප්‍රතික්‍රියා වලදී තනි පරමාණු සහ ඉලෙක්ට්‍රෝන වල හැසිරීම අනුකරණය කිරීම සඳහා ඔවුන් විසින් සකස් කරන ලද විශේෂ ක්‍රමයක් භාවිතා කරමින් ප්ලැටිනම් උත්ප්‍රේරක මත ජලය බෙදීමේ ප්‍රතික්‍රියාව අධ්‍යයනය කළහ.
විශ්ලේෂණයෙන් පෙන්නුම් කළේ "ගෝල්ඩිලොක්ස්" බන්ධන ශක්තියේ ප්ලැටිනම් මතුපිටට බැඳී ඇති හයිඩ්‍රජන් පරමාණු ප්‍රතික්‍රියා අනුපාතය ඉහළ මට්ටමක පවතින විට ප්‍රතික්‍රියාවට කිසිසේත් සහභාගී නොවන බවයි. ඒ වෙනුවට, ඔවුන් ප්ලැටිනම් මතුපිට ස්ඵටිකරූපී ස්ථරය තුළ ඔවුන් කැදලි, ඔවුන් නිෂ්ක්‍රීය නරඹන්නන් ලෙස පවතී. ප්‍රතික්‍රියාවට සහභාගී වන හයිඩ්‍රජන් පරමාණු "ගෝල්ඩිලොක්ස්" ශක්තියට වඩා බෙහෙවින් දුර්වල ලෙස බැඳී ඇත. තවද, දැලිස් වල කූඩු කරනවාට වඩා, ඔවුන් ප්ලැටිනම් පරමාණු මත වාඩි වී, H2 වායුව සෑදීමට එකිනෙකා සමඟ හමුවීමට නිදහස ඇත.
ප්ලැටිනම් එතරම් ප්‍රතික්‍රියාශීලී කරන්නේ මතුපිට හයිඩ්‍රජන් පරමාණු සඳහා චලනය වීමේ නිදහස බව පර්යේෂකයන් නිගමනය කරයි.
"මෙය අපට පවසන දෙය නම් මෙම 'ගෝල්ඩිලොක්ස්' බන්ධන ශක්තිය සෙවීම ඉහළ ක්‍රියාකාරකම් කලාපය සඳහා නිවැරදි සැලසුම් මූලධර්මය නොවන බවයි," පීටර්සන් පැවසීය. "මෙම ඉතා ජංගම සහ ප්‍රතික්‍රියාශීලී තත්වයට හයිඩ්‍රජන් දමන උත්ප්‍රේරක සැලසුම් කිරීම යා යුතු මාර්ගය බව අපි යෝජනා කරමු."
පසු කාලය: දෙසැම්බර්-26-2019