محققین نے محرک کی سطح پر پروٹون جذب کرنے کے رویے کے بارے میں تازہ بصیرت تیار کی ہے ، جو سبز ہائیڈروجن کی پیداوار کے لیے مفید الیکٹرو کیٹالسٹس کی تعمیر میں مدد کر سکتے ہیں ۔

بِلٹ - اِن الیکٹرک فیلڈ (بی آئی ای ایف) کے اثر کے ساتھ سبز ہائیڈروجن کی پیداوار کے لیے متعدد ہیٹرو اسٹرکچرز کا مطالعہ کیا گیا ہے ۔تاہم ، میٹل-آکسائڈ-سیمی کنڈکٹر (ایم او ایس) پر مبنی پی-این ہیٹروجنکشن کو غیر متناسب الیکٹرانک ماحول کی وجہ سے مضبوط بی آئی ای ایف رکھنے کے لیے ایک امید افزا مواد سمجھا جا سکتا ہے ۔

حالیہ تحقیق ہائیڈروجن کی پیداوار کو بہتر بنانے کے لیے مختلف الیکٹرانک ماحول کے انٹرفیس پر بی آئی ای ایف سے فائدہ اٹھانے پر مرکوز ہے ۔لہٰذا ورک فنکشن، بی آئی ای ایف  اور گبز فری انرجی (ایک تھرموڈینامک پوٹینشل جو کام کی زیادہ سے زیادہ مقدار کا حساب لگانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے) جیسے پیرامیٹرز کا تجزیہ اور ارتباط رد عمل کے طریقہ کار کو سمجھنے کے لیے اہم ہے ۔دو مواد کے درمیان ورک فنکشن میں فرق وہی ہے جو ابتدائی چارج ری ڈسٹری بیوشن کو چلاتا ہے ، جو بدلے میں جنکشن کے پار بلٹ ان پوٹینشل کو ترتیب دیتا ہے ۔بی آئی ای ایف براہ راست پروٹون جذب/جذب کی حرکیات کو متاثر کرتا ہے ، جس کا تجزیہ گبز کی فری انرجی آف ایڈزارپشن نے کیا تھا ۔

انسٹی ٹیوٹ آف نینو سائنس اینڈ ٹیکنالوجی (آئی این ایس ٹی) موہالی کے سائنسدانوں نے کیو (او ایچ) 2 (کاپر ہائیڈرو آکسائیڈ) کے اوپر سی یو ڈبلیو او 4 (کاپر ٹونگسٹن آکسائیڈ) نینو ذرات اگائے اور سی یو ڈبلیو او 4-سی یو او ہیٹرو ساخت تیار کی اور اس کی جسمانی اور برقی کیمیائی خصوصیات کا مطالعہ کیا ۔ انہوں نے مختلف خطوں کے پروٹون جذب کے لیے گبز فری انرجی پروفائل کا جائزہ لیا اور پایا کہ کمی کے علاقے کے قریب اور انٹرفیس کے ساتھ ، پروٹون جذب توانائی بلک ایریا کے مقابلے میں متضاد رویے کو ظاہر کرتی ہے ۔اس سے گبز کی آزاد توانائی میں کمی والے علاقے میں اور اس کے قریب ایک میلان پیدا ہوتا ہے ، اس طرح ہائیڈروجن کے بہتر جذب اور نکاسی کو فروغ ملتا ہے ۔

 

تصویر: میکانیزم جو کاپرآکسائڈ- کاپر ٹونگسٹن آکسائیڈ پی-این ہیٹروجنکشن میں بی آئی ای ایف اور گبز فری انرجی کے باہمی تعامل کو ظاہر کرتا ہے تاکہ ایچ ای آر میں پروٹون جذبایڈزارپشن /ڈی زارپشن کو ظاہر کیا جاسکے ۔

دلچسپ بات یہ ہے کہ محکمہ سائنس و ٹیکنالوجی (ڈی ایس ٹی) کے ایک خود مختار ادارے ، آئی این ایس ٹی کے سائنسدانوں نے یہ مظاہرہ کیا کہ مجوزہ محرک  میں بلٹ ان الیکٹرک فیلڈ (بی آئی ای ایف) اور گبز فری انرجی کے درمیان باہمی تعامل ایک سازگار نظام کو جنم دیتا ہے ، جہاں محرک کے ساتھ ہائیڈروجن کے بندھن کو بہتر بنایا جاتا ہے ، جس سے موثر ہائیڈروجن ارتقاء میں آسانی ہوتی ہے ۔انہوں نے یہ بھی پایا کہ ہیٹروجنکشن انٹرفیس کے ساتھ، ڈیلٹا جی، کاپر آکسائڈ مرحلے کی طرف پروٹانوں کے اعلی جذب ہونے والے تعلق اور کاپر ٹونگسٹن آکسائیڈ مرحلے میں اہم تخفیف کی نشاندہی کرتا ہے ۔ کاپر آکسائڈ - کاپر ٹونگسٹن آکسائیڈمحرک 'منفی کوآپریٹیوٹی' کی ایک بہترین مثال پیش کرتا ہے ، جس میں ایک مالیکیول کا بائنڈنگ اضافی مالیکیولز کے لیے دوسرے بائنڈنگ سائٹس کی وابستگی کو کم کرتا ہے ۔زیادہ سے زیادہ پروٹون کوریج کے ساتھ ، پروٹون جذب (ایڈزاپشن)کی طرف محرک کی سطح کا لگاؤ کم ہو جاتا ہے ، اور جذب کو بڑھا کر الکلائن ہائیڈروجن ارتقاء کے رد عمل کو فروغ دیتا ہے ۔

یہ تحقیق ایڈوانس  انرجی میٹر2025 میں شائع ہوئی جس  نے محرک  کی سطح پر عام پروٹون جذب کرنے کے رویے کو سمجھنے میں مدد کی ، جو دوسروں کو اسی طرح کے الیکٹرو کیٹالسٹ کو ڈیزائن اور تعمیر کرنے میں مدد کر سکتا ہے جو سبز ہائیڈروجن پیدا کرنے کے لیے مضبوط سرگرمی انجام دے سکتا ہے ۔ الیکٹروکیٹالیٹک   ہائیڈروجن کی پیداوار میں بہتری جدید سبز ٹیکنالوجی کے ساتھ پائیدار ماحول کا باعث بن سکتی ہے ۔

***

ش ح۔م م۔ ج ا

 (U: 319)         

(Release ID: 2124921) Visitor Counter : 12