සෞදි අරාබියේ කිං අබ්දුල්ලා විද්‍යා හා තාක්ෂණ විශ්ව විද්‍යාලය විසින් ප්‍රොපේන් වායුව බර හයිඩ්‍රොකාබන බවට පරිවර්තනය කරන ඉහළ කාර්යක්ෂම උත්ප්‍රේරකයක් නිපදවා ඇත. (KAUST) පර්යේෂකයන්. එය ද්‍රව ඉන්ධන නිපදවීමට භාවිතා කළ හැකි ඇල්කේන් මෙටාතේසිස් ලෙස හඳුන්වන රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවක් සැලකිය යුතු ලෙස වේගවත් කරයි.

උත්ප්‍රේරකය කාබන් පරමාණු තුනක් අඩංගු ප්‍රොපේන්, බියුටේන් (කාබන හතරක් අඩංගු), පෙන්ටේන් (කාබන පහක් සහිත) සහ ඊතේන් (කාබන දෙකක් සහිත) වැනි අනෙකුත් අණුවලට නැවත සකස් කරයි. KAUST උත්ප්‍රේරක මධ්‍යස්ථානයේ මනෝජා සමන්තරේ පැවසුවේ “අපගේ අරමුණ අඩු අණුක බර ඇල්කේන වටිනා ඩීසල් පරාසයක ඇල්කේන බවට පරිවර්තනය කිරීමයි.

උත්ප්රේරකයේ හදවතෙහි ඔක්සිජන් පරමාණු හරහා සිලිකා මතුපිටට නැංගුරම් ලා ඇති ටයිටේනියම් සහ ටංස්ටන් යන ලෝහ දෙකක සංයෝග වේ. භාවිතා කරන ලද උපායමාර්ගය නිර්මාණය මගින් උත්ප්‍රේරණය විය. පෙර අධ්‍යයනවලින් පෙන්නුම් කළේ මොනොමෙටලික් උත්ප්‍රේරක ක්‍රියා දෙකෙහි යෙදී ඇති බවයි: ඇල්කේන් සිට ඔලෙෆින් සහ පසුව ඔලෙෆින් මෙටාතේසිස්. ටයිටේනියම් තෝරා ගනු ලැබුවේ පැරෆින් වල CH බන්ධනය ඔලෙෆින් බවට පරිවර්තනය කිරීමට ඇති හැකියාව නිසා වන අතර ඔලෙෆින් මෙටාතේසිස් සඳහා එහි ඉහළ ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහා ටංස්ටන් තෝරා ගන්නා ලදී.

උත්ප්‍රේරකය නිර්මාණය කිරීම සඳහා, කණ්ඩායම හැකිතාක් ජලය ඉවත් කිරීමට සිලිකා රත් කළ අතර පසුව හෙක්සමෙතිල් ටංස්ටන් සහ ටෙට්‍රානියෝපෙන්ටයිල් ටයිටේනියම් එකතු කර ලා කහ කුඩු සාදයි. පර්යේෂකයන් විසින් න්‍යෂ්ටික චුම්භක අනුනාද (NMR) වර්ණාවලීක්ෂය භාවිතයෙන් උත්ප්‍රේරකය අධ්‍යයනය කරන ලද්දේ ටංස්ටන් සහ ටයිටේනියම් පරමාණු සිලිකා පෘෂ්ඨ මත අතිශයින් සමීපව, සමහර විට ≈0.5 නැනෝමීටර තරම් සමීපව පවතින බව පෙන්වීමටය.

මධ්‍යස්ථානයේ අධ්‍යක්ෂ Jean-Marie Basset විසින් ප්‍රමුඛ පර්යේෂකයන් විසින් උත්ප්‍රේරකය දින තුනක් ප්‍රොපේන් සමඟ 150°C දක්වා රත්කර පරීක්ෂා කරන ලදී. ප්‍රතික්‍රියා තත්ත්වයන් ප්‍රශස්ත කිරීමෙන් පසු-උදාහරණයක් ලෙස, ප්‍රොපේන් උත්ප්‍රේරකය හරහා අඛණ්ඩව ගලා යාමට ඉඩ දීමෙන්-ඔවුන් ප්‍රතික්‍රියාවේ ප්‍රධාන නිෂ්පාදන ඊතේන් සහ බියුටේන් බවත් එක් එක් ටංස්ටන් සහ ටයිටේනියම් පරමාණු යුගලයකට පෙර සාමාන්‍ය චක්‍ර 10,000ක් උත්ප්‍රේරණය කළ හැකි බවත් සොයා ගත්හ. ඔවුන්ගේ ක්රියාකාරිත්වය අහිමි වීම. මෙම "පිරිවැටුම් අංකය" ප්‍රොපේන් මෙටාතේසිස් ප්‍රතික්‍රියාවක් සඳහා මෙතෙක් වාර්තා වූ ඉහළම අගය වේ.

සැලසුම් අනුව උත්ප්‍රේරකයේ මෙම සාර්ථකත්වය, පර්යේෂකයන් යෝජනා කරන්නේ, ලෝහ දෙක අතර අපේක්ෂිත සහයෝගී බලපෑමක් නිසා ය. පළමුව, ටයිටේනියම් පරමාණුවක් ප්‍රොපේන් වලින් හයිඩ්‍රජන් පරමාණු ඉවත් කර ප්‍රෝපීන් සාදන අතර පසුව අසල්වැසි ටංස්ටන් පරමාණුවක් එහි කාබන්-කාබන් ද්විත්ව බන්ධනයේදී විවෘත ප්‍රෝපීන් බිඳ දමමින් වෙනත් හයිඩ්‍රොකාබනවලට නැවත ඒකාබද්ධ කළ හැකි කොටස් නිර්මාණය කරයි. ටංස්ටන් හෝ ටයිටේනියම් පමණක් අඩංගු උත්ප්‍රේරක කුඩු ඉතා දුර්වල ලෙස ක්‍රියා කරන බව ද පර්යේෂකයෝ සොයා ගත්හ. මෙම කුඩු දෙක භෞතිකව එකට මිශ්‍ර කළ විට පවා ඒවායේ ක්‍රියාකාරිත්වය සමුපකාර උත්ප්‍රේරකයට නොගැලපේ.

ඉහළ පිරිවැටුම් සංඛ්‍යාවක් සහ දිගු ආයු කාලයක් සහිත ඊටත් වඩා හොඳ උත්ප්‍රේරකයක් නිර්මාණය කිරීමට කණ්ඩායම බලාපොරොත්තු වේ. "නුදුරු අනාගතයේ දී, කර්මාන්තයට ඩීසල් පරාසයක ඇල්කේන නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා අපගේ ප්‍රවේශය අනුගමනය කළ හැකි බව අපි විශ්වාස කරමු.