نئی دہلی:27اکتوبر،2021۔ہندوستانی سائنس دانوں نے نظر آنے والی روشنی کو جذب کرکے کاربن ڈائی آکسائیڈ کو میتھین میں تبدیل کرنے کے لیے ایک کفایتی دھات سے پاک کیٹالسٹ ڈیزائن کیا ہے۔جاری تحقیق CO2 کو ویلیو ایڈڈ پروڈکٹس میں کم کرنے کے لیے ایک اہم کوشش کر رہی ہے، میتھین (CH4) ویلیو ایڈڈ مصنوعات میں سے ایک ہو سکتی ہے جس میں سب سے صاف جلنے والی غیر فوسل ایندھن کے طور پر نمایاں استعمال ہو سکتا ہے اور اسے براہ راست ایندھن کے خلیوں میں ہائیڈروجن کیریئر کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ یہ قدرتی گیس کا اہم جزو بھی ہے اور اس میں بجلی پیدا کرنے اور وقفے وقفے سے قابل تجدید جنریٹرز کو تقویت دینے کے لیے لچکدار سپلائی کے لیے کوئلے کی جگہ لینے کی صلاحیت ہے۔

سی او 2 کو کم کرنے کے لئے فوٹو کیمیکل، الیکٹروکیمیکل، فوٹو الیکٹروکیمیکل، فوٹو تھرمل وغیرہ جیسے کئی طریقے ہیں۔ فوٹو کیمیکل کا عمل شمسی روشنی کو قابل تجدید توانائی کے ذریعہ کے طور پر استعمال کرتا ہے۔

سی او 2 کو ویلیو ایڈڈ پروڈکٹس میں تبدیل کرنے کے لیے فوٹو کیٹالسٹ کی کچھ اہم ضروریات ہیں، جو روشنی کی کٹائی کی خاصیت، چارج کیریئر (الیکٹران ہول جوڑی) علیحدگی کی مہارت اور مناسب برقی طور پر منسلک کنڈکشن بینڈ کی موجودگی پر انحصار کرتی ہیں۔ اس طرح CO2 کو منتخب اور مؤثر طریقے سے CH4 تک کم کرنا ایک چیلنج ہے۔ صرف مٹھی بھر کیٹالسٹ CH4 کو منتخب اور مؤثر طریقے سے کم کرنے کے قابل ہیں اور زیادہ تر کیٹالسٹ دھاتی متبادلات پر مشتمل ہیں جو زہریلے اور مہنگے ہیں۔

اس چیلنج پر قابو پانے کے لیے جواہر لعل نہرو سینٹر فار ایڈوانسڈ سائنٹیفک ریسرچ کے سائنسدانوں کی ایک ٹیم، جو کہ حکومت ہند کے محکمہ سائنس اور ٹیکنالوجی کا ایک خود مختار ادارہ ہے، نے دھات سے پاک غیر محفوظ آرگینک پولیمر کو اس طرح ڈیزائن کیا ہے کہ یہ نظر آنے والی روشنی کو جذب کرنے اور CO2 میں کمی کے رد عمل کو بھی متحرک کرنے کے قابل ہو گا۔

انہوں نے C-C کپلنگ کے ذریعے ایک ڈونر (tris-4-ethynylphenylamine) قبول کرنے والا (phenanthaquinone) اسمبلی تیار کیا ہے تاکہ ایک مضبوط اور تھرمل طور پر مستحکم کنجوگیٹڈ مائکروپورس آرگینک پولیمر بنایا جا سکے جسے ایک متضاد کیٹالسٹ کے طور پر استعمال کیا گیا تھا۔ phenanthraquinone moiety میں موجود کیٹو گروپ نے دیگر روایتی دھات پر مبنی کیٹالسٹ کے برعکس ایک کیٹالسٹ سائٹ کے طور پر کام کیا جہاں دھاتی ہم منصب CO2 کمی کا رد عمل (CO2RR) انجام دیتا ہے۔ کیٹالیسس کے عمل کے دوران سب سے پہلے کیمیکل جسے کنجوگیٹڈ مائکروپورس پولیمر (CMP) کہا جاتا ہے، کمرے کے درجہ حرارت پر CO2 کی زیادہ مقدار کی وجہ سے CO2 کو اس کی سطح پر لے جا سکتا ہے اور اسے ایک ویلیو ایڈڈ پروڈکٹ کے طور پر میتھین میں تبدیل کر سکتا ہے۔ الیکٹران سے بھرپور عطیہ دہندہ اور الیکٹران کی کمی قبول کرنے والے کے درمیان ہم آہنگی کے پش پل اثر نے موثر الیکٹران ہول علیحدگی میں سہولت فراہم کی، الیکٹران کی منتقلی کے حرکیات کو بڑھایا اور موثر کیٹالیسس میں مدد کی۔ اس کام کو جرنل آف دی امریکن کیمیکل سوسائٹی میں اشاعت کے لیے قبول کیا گیا ہے۔ CH4 کی اعلی پیداوار کی شرح کے ساتھ ایک کفایتی دھات سے پاک نظام کا استعمال کاربن کی گرفت اور موثر غیر محفوظ متضاد کیٹالسٹ کی بنیاد پر کمی کو جمع کرنے کے ایک نئے اسٹریٹجک طریقہ کا باعث بن سکتا ہے۔

میٹل فری ریڈوکس ایکٹیو کنجوگیٹڈ مائیکرو پورس پولیمر کا استعمال کرتے ہوئے CO2 کیپچر اور CO2 کو شمسی ایندھن CH4 میں نظر آنے والی روشنی سے چلنے والی تبدیلی کو دکھا رہا ہے۔

فاروق احمد رحیمی        ڈاکٹر آشیش سنگھ           ڈاکٹر سومترا برمن             پروفیسر تپس. کے۔ ماجی

اشاعت کا لنک: 10.1021/jacs.1c07916۔

مزید تفصیلات کے لیے پروفیسر تپس کے ماجی سے tmaji@jncasr.ac.in  پر رابطہ کیا جا سکتا ہے۔

-----------------------

ش ح۔م ع۔ ع ن

U NO: 12250