क्याटालिस्टको भित्री भागबाट अक्सिजन बहाव हुने अध्ययनको खोज 

८ वैशाख, काठमाडौं । वैज्ञानिकहरूले क्याटालिस्टको कार्यप्रणालीका सम्बन्धमा दशकौँदेखि कायम रहेको मान्यतालाई चुनौती दिने गरी एक महत्वपूर्ण खोज गरेका छन्।

डालियान इन्स्टिच्युट अफ केमिकल फिजिक्सका अनुसन्धानकर्ताहरूले पहिलो पटक अक्सिजनका परमाणुहरू क्याटालिस्टको सतहमा मात्र नभई त्यसको भित्री भाग (बल्क) बाट पनि बगिरहेको प्रत्यक्ष अवलोकन गरेका छन्।

‘नेचर’ जर्नलमा प्रकाशित यस खोजले भविष्यमा अझ बढी कार्यक्षमता भएका र स्मार्ट क्याटालिस्टहरूको निर्माणका लागि नयाँ ढोका खोलेको छ।

के हो यो खोज?

सामान्यतया रासायनिक प्रतिक्रियालाई तीव्र बनाउन प्रयोग गरिने क्याटालिस्टको बाहिरी सतहले मात्र काम गर्ने र यसको भित्री भाग ‘बेकार’ हुने विश्वास गरिँदै आएको थियो।

तर, प्रोफेसर ताओ झाङ र यानकियाङ हुआङको नेतृत्वमा रहेको टोलीले ‘इन्भायरोन्मेन्टल ट्रान्समिसन इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोपी’ को प्रयोग गरी अक्सिजनका परमाणुहरू क्याटालिस्टको भित्री तहबाट धातुको सतहसम्म पुगेको ट्रयाक गरेका छन्।

यस प्रक्रियालाई वैज्ञानिकहरूले ‘बल्क अक्सिजन स्पिलओभर’ नाम दिएका छन्।

टाइटेनियम डाइअक्साइडको भूमिका

अनुसन्धानका लागि टोलीले रुथेनियम (Ru) र टाइटेनियम डाइअक्साइड (TiO2) को मिश्रण प्रयोग गरेको थियो।

टाइटेनियम डाइअक्साइडले अक्सिजन भण्डारण र निष्कासन गर्ने क्षमता राख्दछ। परीक्षणका क्रममा अक्सिजनका परमाणुहरू सतहभन्दा ३ देखि ५ तह मुनिबाट बगेर धातुको इन्टरफेससम्म पुगेको देखियो।

प्रोफेसर वेई लिउका अनुसार क्याटालिस्टको इन्टरफेसले ‘एटमिक गार्ड’ का रूपमा काम गर्दै अक्सिजनको बहावलाई नियन्त्रण गर्दछ।

भविष्यको प्रभाव

करिब ५० वर्षदेखि वैज्ञानिकहरूले धातु र यसको आधारभूत सामग्रीबीचको अन्तरक्रिया सतहमा मात्र सीमित हुने सोच्दै आएका थिए। यो नयाँ खोजले क्याटालिस्टको दुई-आयामिकसतहको अवधारणालाई तीन-आयामिक ‘सतह-इन्टरफेस-भित्री भाग’ को समन्वयमा परिवर्तन गरिदिएको छ।

यस खोजले विशेष गरी ऊर्जा उत्पादन, प्लास्टिक निर्माण र वातावरणीय शुद्धीकरणमा प्रयोग हुने क्याटालिस्टहरूलाई थप प्रभावकारी बनाउन मद्दत पुऱ्याउनेछ।

अबको लक्ष्य क्याटालिस्टको भित्री भागलाई पनि प्रत्यक्ष रूपमा रासायनिक प्रतिक्रियामा सहभागी गराएर उत्पादन लागत घटाउने र कार्यक्षमता बढाउने रहेको प्रोफेसर झाङले बताएका छन्।