سعودی عرب کی کنگ عبداللہ یونیورسٹی آف سائنس اینڈ ٹیکنالوجی نے پروپین گیس کو بھاری ہائیڈرو کاربن میں تبدیل کرنے والا انتہائی کارآمد اتپریرک تیار کیا ہے۔ (KAUST) محققین۔ یہ نمایاں طور پر ایک کیمیائی رد عمل کو تیز کرتا ہے جسے الکین میٹاتھیسس کہا جاتا ہے، جسے مائع ایندھن بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

اتپریرک پروپین کو دوبارہ ترتیب دیتا ہے، جس میں تین کاربن ایٹم ہوتے ہیں، دوسرے مالیکیولز، جیسے بیوٹین (چار کاربن پر مشتمل)، پینٹین (پانچ کاربن کے ساتھ) اور ایتھین (دو کاربن کے ساتھ) میں۔ "ہمارا مقصد کم مالیکیولر ویٹ الکینز کو قیمتی ڈیزل رینج الکینز میں تبدیل کرنا ہے،" KAUST کیٹالیسس سنٹر سے منوجا سمانتارے نے کہا۔

اتپریرک کے مرکز میں دو دھاتوں، ٹائٹینیم اور ٹنگسٹن کے مرکبات ہیں، جو آکسیجن ایٹموں کے ذریعے سلکا کی سطح پر لنگر انداز ہوتے ہیں۔ استعمال کی گئی حکمت عملی ڈیزائن کے لحاظ سے کیٹالیسس تھی۔ پچھلے مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ monometallic اتپریرک دو کاموں میں مصروف تھے: alkane to olefin اور پھر olefin metathesis. ٹائٹینیم کا انتخاب پیرافینز کے CH بانڈ کو فعال کرنے کی صلاحیت کی وجہ سے کیا گیا تھا تاکہ انہیں اولیفن میں تبدیل کیا جا سکے، اور ٹنگسٹن کو اولیفن میٹاتھیسس کے لیے اس کی اعلی سرگرمی کے لیے منتخب کیا گیا تھا۔

اتپریرک بنانے کے لیے، ٹیم نے زیادہ سے زیادہ پانی نکالنے کے لیے سلکا کو گرم کیا اور پھر ہیکسامیتھائل ٹنگسٹن اور ٹیٹرانوپینٹیل ٹائٹینیم کو شامل کیا، جس سے ہلکا پیلا پاؤڈر بنتا ہے۔ محققین نے جوہری مقناطیسی گونج (NMR) سپیکٹروسکوپی کا استعمال کرتے ہوئے اتپریرک کا مطالعہ کیا تاکہ یہ ظاہر کیا جاسکے کہ ٹنگسٹن اور ٹائٹینیم ایٹم سلکا کی سطحوں پر ایک دوسرے کے ساتھ بہت قریب ہیں، شاید ≈0.5 نینو میٹر کے قریب۔

مرکز کے ڈائریکٹر جین میری باسیٹ کی سربراہی میں محققین نے پھر تین دن تک پروپین کے ساتھ 150 ڈگری سینٹی گریڈ تک گرم کر کے کیٹیلسٹ کا تجربہ کیا۔ رد عمل کے حالات کو بہتر بنانے کے بعد- مثال کے طور پر، پروپین کو اتپریرک پر مسلسل بہنے کی اجازت دے کر- انہوں نے پایا کہ رد عمل کی اہم مصنوعات ایتھین اور بیوٹین ہیں اور یہ کہ ٹانگسٹن اور ٹائٹینیم ایٹموں کا ہر جوڑا اوسطاً 10,000 سائیکلوں سے پہلے اتپریرک کر سکتا ہے۔ اپنی سرگرمیاں کھو رہے ہیں۔ یہ "ٹرن اوور نمبر" کسی پروپین میٹاتھیسس ری ایکشن کے لیے اب تک کی سب سے زیادہ اطلاع ہے۔

محققین تجویز کرتے ہیں کہ ڈیزائن کے لحاظ سے کیٹالیسس کی یہ کامیابی دو دھاتوں کے درمیان متوقع تعاون پر مبنی اثر کی وجہ سے ہے۔ سب سے پہلے، ایک ٹائٹینیم ایٹم پروپین سے ہائیڈروجن ایٹم کو ہٹاتا ہے تاکہ پروپین بن سکے اور پھر ایک پڑوسی ٹنگسٹن ایٹم اپنے کاربن کاربن ڈبل بانڈ پر کھلے پروپین کو توڑتا ہے، جس سے ایسے ٹکڑے پیدا ہوتے ہیں جو دوسرے ہائیڈرو کاربن میں دوبارہ مل سکتے ہیں۔ محققین نے یہ بھی پایا کہ صرف ٹنگسٹن یا ٹائٹینیم پر مشتمل اتپریرک پاؤڈر بہت خراب کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہیں۔ یہاں تک کہ جب یہ دونوں پاؤڈر جسمانی طور پر آپس میں ملا دیے گئے تھے، تب بھی ان کی کارکردگی کوآپریٹو اتپریرک سے مماثل نہیں تھی۔

ٹیم کو امید ہے کہ زیادہ ٹرن اوور نمبر، اور لمبی زندگی کے ساتھ ایک اور بھی بہتر اتپریرک ڈیزائن کیا جائے گا۔ "ہم اس بات پر یقین رکھتے ہیں کہ مستقبل قریب میں، صنعت ڈیزل رینج کے الکینز اور عام طور پر ڈیزائن کے لحاظ سے کیٹالیسس کی پیداوار کے لیے ہمارا طریقہ اپنا سکتی ہے،" سمنتارے نے کہا۔