کیٹیلسٹ فوٹو کا استعمال کرتے ہوئے سورج کی روشنی اور پانی کو اب ایک طاقتور جراثیم کش - ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ (H₂O₂) میں تبدیل کیا جا سکتا ہے ۔ اس کیمیکل کی ترکیب کا نیا طریقہ، جس میں زخموں کو صاف کرنے، پانی کو صاف کرنے، ایندھن کے خلیوں کو طاقت دینے اور صنعتی کیمسٹری کو چلانے کے استعمال سے لے کر سبز کیمسٹری کے لیے نئی راہیں کھل سکتی ہیں۔

ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ (H₂O₂) ایک اہم آکسائڈائزنگ ایجنٹ ہے جس کا کیمیائی ترکیب، نس بندی، گندے پانی کے علاج، اور ایندھن کے خلیوں میں وسیع استعمال ہوتا ہے۔ صرف پانی اور آکسیجن میں تنزلی یا ٹوٹنے کی اپنی ماحول دوست فطرت کے لیے جانا جاتا ہے - H₂O₂پائیدار کیمیائی عمل میں ایک اہم جز ہے۔ تاہم، اس کے روایتی پیداواری طریقے توانائی سے بھرپور، ماحولیاتی طور پر مضر اور مہنگے ہیں۔

روایتی فوٹوکاٹیلیسٹ جیسے دھاتی آکسائیڈ، گرافیٹک کاربن نائٹرائڈ  (g-C3N4) ، پولیمر اور دھاتی آرگینک فریم ورک (ایم او ایف) وسیع بینڈ گیپس اور محدود استحکام کی وجہ سے محدودیت کا سامنا کرتے ہیں۔ اس کے برعکس، کوولینڈ آرگنک فریم ورکس  (سی او ایف)  اعلی سطحی رقبہ، ٹیون ایبل پورسٹی، تنگ بینڈ گیپس، اور فوٹو اسٹیبلٹی جیسے فوائد فراہم کرتے ہیں۔ پھر بھی، ان میں اکثر فعال سائٹس اور موثر الیکٹران کی نقل و حرکت کی کمی ہوتی ہے۔ دھاتی مراکز کو سی او ایف میں سرایت کرنا( سی او ایف-ایم) ان مسائل کو حل کرتا ہے، کلیدی  سرگرمی، چارج  کی علیحدگی، اور مجموعی طور پر فوٹو کاٹیلیٹ  کارکردگی کو بڑھاتا ہے۔

ایک اہم سائنسی پیش رفت میں، سائنس اور ٹیکنالوجی کے محکمے( ڈی ایس ٹی) کے  ماتحت  ایک خودمختار ادارے ہیں، ایس این بوس سینٹر فار بیسک سنٹر  (ایس این بی سی بی ایس) کے محققین نے ایم او-ڈی ایچ ٹی اے سی او ایف نامی جدید ترین مواد کے استعمال کے لیے ایک نیا نقطہ نظر تیار کیا ہے ، جو پانی اور سورج کی روشنی سے براہ راست ایچ 2 او 2 کی ترکیب کے لیے ڈائمولبڈینم پیڈل وہیل-ایمبیڈڈ کوولینٹ نامیاتی فریم ورک کے لیے مختصر ہے ۔ یہ اختراع ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ کی پیداوار کے لیے ایک صاف ستھرا، زیادہ موثر، اور ری سائیکل کرنے کے قابل راستہ پیش کرتی ہے، ممکنہ طور پر دواسازی، سبز کیمسٹری، اور میٹریل سائنس جیسی صنعتوں کو تبدیل کرتی ہے۔

شکل  1۔ مختلف ایپلی کیشنز ایم-سی او ایف کا استعمال کرتے ہوئے  فوٹوکاٹیلیٹک ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ  کی پیداوار ۔

ایم او-ڈی ایچ ٹی اے سی او ایف ڈائمولیبڈینم پیڈل وہیل یونٹس کو α-ہائیڈروکوئنون لنکرز کے ساتھ مربوط کرتا ہے ، جو پیرا پوزیشن پر ہائیڈروکسیل گروپوں کے ساتھ بینزین کے خوشبودار نامیاتی مشتقات ہیں ، جو آکسیجن کو باندھنے اور نظر آنے والی روشنی میں اس کی کمی کو آسان بنانے کے قابل ایک مضبوط فریم ورک تشکیل دیتے ہیں ۔  ہلکی تابکاری پر ، مواد ، جو ایک انتہائی منظم مالیکیولر سکافولڈ کی طرح کام کرتا ہے ، دھات کے ایٹموں سے جڑا ہوا ہے جو شمسی توانائی سے چلنے والی چھوٹی فیکٹریوں کی طرح کام کرتا ہے ، ایکزائٹن پیدا کرتا ہے ، جو فوٹو کیٹالیٹک رد عمل کو چلاتا ہے ۔  الیکٹران آکسیجن کو سپر آکسائیڈ ریڈیکلز میں تبدیل کرتے ہیں ، جو پھر پروٹون اور اضافی الیکٹرانوں کے ساتھ تعامل کر کے H₂O₂ پیدا کرتے ہیں ۔

قابل ذکر بات یہ ہے کہ یہ مواد مختلف ذرائع ابلاغ میں شاندار فوٹو کیٹالیٹک کارکردگی کا مظاہرہ کرتا ہے ، ایتھنول اور بینزائل الکحل میں ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ کی کافی مقدار پیدا کرتا ہے اور یہاں تک کہ خالص پانی میں بھی مؤثر طریقے سے کام کرتا ہے ۔  مزید برآں ، ایم او-ڈی ایچ ٹی اے سی او ایف بہترین ساختی استحکام اور ری سائیکلبلٹی کا مظاہرہ کرتا ہے ، جو اسے طویل مدتی استعمال کے لیے ایک پائیدار محرک بناتا ہے ۔  بیدھن کمبھکر ، اونتی چکرورتی ، اتم پال ، گورو جھا ، سکنتا منڈل ، ابھیک بنرجی ، تنوسری ساہا-داس گپتا اور پردیپ پچفولے پر مشتمل ٹیم کا مطالعہ 'اسمال' جریدے میں شائع ہوا ۔

یہ اختراع دوا سازی اور صحت کی دیکھ بھال کے شعبوں میں نئے راستے کھولتا ہے ، جس میں زیادہ سرمایہ کاری مؤثر اور پائیدار ایچ 2 او 2 کی پیداوار ، ماحولیاتی تدارک ، نس بندی اور آلودگی کے علاج کے آلودگی سے پاک طور طریقوں اور مواد اور توانائی سائنس کے ذریعے ، پانی کی تقسیم میں ممکنہ ایپلی کیشنز کے ساتھ ، سی او 2 میں کمی ، اور ویلیو ایڈڈ کیمیکلز کی نسل ۔  مستقبل کی تحقیق ممکنہ طور پر ایم-سی او ایف کے ڈھانچے اور ساخت کو بہتر بنانے اور صنعتی استعمال کے لیے ٹیکنالوجی کو بڑھانے پر توجہ دے گی ۔  دھات سے جڑے دیگر فریم ورک کی تلاش سے بھی کارکردگی اور پائیداری میں مزید بہتری آسکتی ہے ۔

ایم او-ڈی ایچ ٹی اے سی او ایف کی ترقی فوٹو کیٹالیٹک ٹیکنالوجی میں ایک بڑی چھلانگ کی نمائندگی کرتی ہے ۔  ماحول دوست حالات میں سورج کی روشنی اور پانی کا استعمال کرتے ہوئے ، یہ روایتی طریقوں کا ایک امید افزا متبادل فراہم کرتا ہے ، جو وسیع پیمانے پر صنعتی اثرات کے ساتھ صاف ، کم لاگت ، سبز کیمیائی ترکیب کی طرف ایک اہم قدم ہے ۔  اس ٹیکنالوجی کو وسعت دینے سے یہ بدل سکتا ہے کہ ہم نہ صرف ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ بلکہ سبز کیمیکلز کی ایک پوری کھیپ کیسے تیار کرتے  ہیں ۔

****

ش ح۔م ع۔ خ م

U. No. 2849

(रिलीज़ आईडी: 2145585) आगंतुक पटल : 11