शोधकर्ताओं ने हाइड्रोजन पेरॉक्साइड को संश्लेषित करने का एक कुशल, कम ऊर्जा-खपत तथा पर्यावरण के अनुकूल तरीका खोज लिया है। हाइड्रोजन परॉक्साइड एक ऐसा रसायन है जो उद्योग में कीटाणुशोधन, कागज विरंजन आदि के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है।

हाइड्रोजन पेरोक्साइड (H₂O₂) एक बहुमुखी ऑक्सीकरण एजेंट है जिसका व्यापक रूप से पर्यावरण कीटाणुशोधन, रासायनिक संश्लेषण, कागज विरंजन और ईंधन कोशिकाओं में उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, इस बाजार की वृद्धि कीटाणुशोधन के बारे में बढ़ती जागरूकता, सर्जरी की संख्या में वृद्धि, अस्पताल-अधिग्रहित संक्रमणों की व्यापकता आदि से प्रेरित है। वर्तमान में, 95% से अधिक H₂O₂ का उत्पादन एंथ्राक्विनोन ऑक्सीकरण प्रक्रिया का उपयोग करके औद्योगिक रूप से किया जाता है, जो बहुत ऊर्जा गहन, महंगा है और उप-उत्पादों के रूप में कई खतरनाक रसायनों का उत्पादन करता है।

इसलिए वैज्ञानिक न्यूनतम पर्यावरणीय प्रभाव के साथ अक्षय संसाधनों से H₂O₂ का उत्पादन करने के लिए पर्यावरण के अनुकूल और किफायती रणनीति की तलाश कर रहे हैं । इस संदर्भ में, दृश्य सीमा में संशोधित उत्प्रेरक साइटों और प्रकाश-संचयन गुणों के साथ छिद्रपूर्ण और व्यवस्थित पॉलिमर का एक नया वर्ग, जिसे सहसंयोजक कार्बनिक ढांचे (COFs) कहा जाता है, आशाजनक फोटोकैटेलिस्ट के रूप में उभरा है।

चित्र 1. हाइड्रोजन पेरोक्साइड का टिकाऊ संश्लेषण और बहुमुखी अनुप्रयोग

 

विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी) के अंतर्गत स्वायत्त संस्थान, कोलकाता के एसएन बोस नेशनल सेंटर फॉर बेसिक साइंसेज के शोधकर्ताओं ने हाइड्राज़ोन लिंकेज घनत्व के सावधानीपूर्वक नियंत्रण के माध्यम से अच्छी जल आत्मीयता वाले सीओएफ की एक श्रृंखला तैयार की है और H₂O₂ उत्पादन के लिए फोटोकैटलिटिक प्रदर्शन पर उनके प्रभाव का अध्ययन किया है। यह देखा गया कि हाइड्राज़ोन से जुड़े सीओएफ पानी और ऑक्सीजन के लिए प्रचुर मात्रा में डॉकिंग साइट प्रदान करते हैं, जिससे जल ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया (डब्ल्यूओआर) और ऑक्सीजन कमी प्रतिक्रिया (ओआरआर) को बढ़ावा मिलता है - फोटोकैटलिटिक H₂O₂ उत्पादन के लिए दो मुख्य तरीके।

परिणामस्वरूप, हाइड्राजोन से जुड़े COF ने 40 वाट नीली एलईडी (λ = 467नैनो मीटर) से विकिरणित होने पर बाहरी बलिदान इलेक्ट्रॉन दाताओं के बिना असाधारण फोटोकैटलिटिक H₂O₂ उत्पादन प्रदर्शित किया। दिलचस्प बात यह है कि H₂O₂ (550 μmol g ^-1 h ^-1 ) की एक महत्वपूर्ण मात्रा भी सूर्य के प्रकाश विकिरण के तहत उत्पादित की गई थी, जो समान परिस्थितियों में अधिकांश कार्बनिक फोटोकैटलिस्ट से बेहतर प्रदर्शन करती है, इस प्रकार एक स्वच्छ और टिकाऊ मार्ग को दिखाती है।

इसके अलावा, संश्लेषित हाइड्राज़ोन-लिंक्ड COFs जलीय बेंजाइल अल्कोहल घोल (पानी: बेंजाइल अल्कोहल = 90:10) का उपयोग करके H₂O₂ के क्षरण को रोककर 21641 μmol g^-1 h^-1 तक H₂O₂ उत्पन्न कर सकते हैं। जल-बेंजाईल अल्कोहल घोल के मिश्रण का उपयोग करने की यह रणनीति के साथ H₂O₂ के स्थायी उत्पादन के लिए एक निरंतर प्रवाह रिएक्टर विकसित करने में सहायक होगी और मानव जाति के लाभ के लिए प्रयोगशाला से उद्योग तक प्रौद्योगिकी हस्तांतरण करेगी।

***

एमजी/केसी/पीएस

(Release ID: 2109705) Visitor Counter : 25