हाइब्रिड एरोजेल-आईपीकॉम्प-9

हाइब्रिड एरोजेल आईपीकॉम्प-9 के बारे में

• आईपीकॉम्प-9 एक नया हाइब्रिड एरोजेल है, जिसमें अनुकूलित सक्रिय साइटें हैं, जो इलेक्ट्रॉनिक अपशिष्ट (ई-अपशिष्ट) और दूषित जल से चुनिंदा रूप से स्वर्ण के आयनों को अलग कर सकती हैं।

• IISER के शोधकर्ताओं ने दो प्रकार के क्रिस्टलीय ठोस पदार्थों को सहसंयोजक रूप से जोड़कर आईपीकॉम्प-9 (IPcomp-9) को संश्लेषित किया, जिसमें एक जिरकोनियम से बना धातु-कार्बनिक पॉलीहेड्रल (Polyhedral) और एक 2D इमाइन-लिंक्ड सहसंयोजक कार्बनिक ढाँचा (2D imine-linked Covalent Organic Framework) शामिल है।
• शोधकर्ताओं ने आयरन नाइट्रेट लवण का उपयोग करके दोनों सामग्रियों को सामान्य तापमान पर दो से पाँच मिनट रखकर दोनों को जोड़ने में सफलता प्राप्त की।
• अवशोषण की क्रियाविधि: इमाइन समूह और धनात्मक रूप से आवेशित जिरकोनियम क्लस्टर मुख्य भाग हैं, जो नकारात्मक रूप से आवेशित स्वर्ण आयनों को आकर्षित करते हैं और उन्हें बाँधते हैं।
  • इसके बाद, जुड़े हुए आयन तेजी से धातु के स्वर्ण में परिवर्तित हो जाते हैं।
• दक्षता: उन्होंने ई-अपशिष्ट से 99% तक स्वर्ण के आयन निकाले और सूर्य के प्रकाश की उपस्थिति में 1689 mg/g तथा नीली रोशनी में 2349 mg/g निष्कर्षण प्राप्त किया।
• दोहरी प्रक्रिया: एरोजेल अवशोषण और कमी को सुगम बनाता है, जिससे यथोचित रूप से शुद्ध सोना प्राप्त होता है और आगे शुद्धिकरण की आवश्यकता कम हो जाती है।
• संभावित अनुप्रयोग: यदि इसका विस्तार किया जाए, तो यह तकनीक ई-अपशिष्ट के प्रबंधन में क्रांतिकारी बदलाव ला सकती है और संधारणीय संसाधन पुनर्प्राप्ति को बढ़ावा दे सकती है।
• विविध अनुप्रयोग: यह नदियों, झीलों, भूजल और समुद्री जल से भी बहुत अधिक मात्रा में स्वर्ण निष्कर्षण को सक्षम बना सकता है।
• पुन: प्रयोज्यता: इसका पाँच बार तक प्रयोग किया जा सकता है और यह ई-अपशिष्ट के विलयन से प्रभावी ढंग से सोना निकालता है, जिससे जहरीले रसायनों के प्रभाव से भी बचा जा सकता है।
• आर्थिक और पर्यावरणीय लाभ: यह तकनीक ई-अपशिष्ट के प्रबंधन और खतरनाक खनन प्रथाओं पर निर्भरता को कम करने के लिए एक स्थायी तरीका प्रदान करती है, जिससे अपशिष्ट को धन में बदला जा सकता है।
  • पारंपरिक स्वर्ण निष्कर्षण विधियाँ, जैसे कि पायरोमेटेलर्जी, हाइड्रोमेटेलर्जी और साइनाइड निष्कर्षण, ऊर्जा-गहन, समय लेने वाली, जटिल और महंगी हैं।
  • वे हानिकारक रसायन भी उत्सर्जित करती हैं, जो पर्यावरण को नुकसान पहुँचाते हैं।

एरोजेल (Aerogels) क्या हैं? एरोजेल अत्यंत कम घनत्व और उच्च छिद्रता वाले अल्ट्रालाइट पदार्थों का एक वर्ग है। वे जेल से प्राप्त होते हैं, जहाँ तरल घटक को महत्त्वपूर्ण संरचनात्मक हानि के बिना गैस से बदल दिया जाता है। सिलिका एरोजेल में ठोस घटक छोटे, तीन-आयामी, आपस में जुड़े हुए समूहों से बना होता है, जो आयतन का केवल 3% होता है और सूक्ष्म छिद्रों में वायु एरोजेल के आयतन का शेष 97% बनाती है, जिससे यह बहुत खराब चालक बन जाता है। इस वायु में घूमने के लिए बहुत कम जगह होती है, जिससे संवहन एवं गैस-चरण चालन दोनों बाधित होते हैं। ये विशेषताएँ एरोजेल को दुनिया का सबसे कम घनत्व वाला ठोस और सबसे प्रभावी थर्मल इंसुलेटर बनाती हैं। एरोजेल के प्रकार सिलिका एरोजेल: सबसे सामान्य प्रकार, सिलिका से प्राप्त होता है। कार्बन एरोजेल: कार्बनिक पूर्ववर्तियों से निर्मित, उच्च विद्युत चालकता के लिए जाना जाता है। धातु ऑक्साइड एरोजेल: एलुमिना और आयरन ऑक्साइड जैसे धातु ऑक्साइड से व्युत्पन्न। पॉलिमर एरोजेल: कार्बनिक पॉलिमर पर आधारित, लचीलापन और ट्यूनेबल गुण प्रदान करता है। हाइब्रिड एरोजेल: ये मिश्रित सामग्रिया हैं, जो अपनी संरचना में दो या दो से अधिक विभिन्न प्रकार की सामग्रियों को जोड़ती हैं। एरोजेल के अनुप्रयोग थर्मल इन्सुलेशन: उनकी उच्च छिद्रता और कम तापीय चालकता के कारण उत्कृष्ट इन्सुलेटर। अंतरिक्ष अन्वेषण, क्रायोजेनिक्स और निर्माण सामग्री में उपयोग किया जाता है। उत्प्रेरण: उच्च सतह क्षेत्र रासायनिक अभिक्रियाओं के लिए सक्रिय स्थल प्रदान करता है, जिससे वे उत्प्रेरक के रूप में उपयोगी होते हैं। ध्वनि अवशोषण: अपनी छिद्रपूर्ण संरचना के कारण प्रभावी ध्वनि अवशोषक। ध्वनिक पैनलों और शोर में कमी में उपयोग किया जाता है। सेंसर: तापमान, दबाव और आर्द्रता में परिवर्तन के प्रति संवेदनशील, जो उन्हें सेंसर अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है। दवा वितरण: उनके उच्च सतह क्षेत्र और जैव-संगतता (Biocompatibility) के कारण दवा वितरण के लिए वाहक के रूप में प्रयोग किया जा सकता है। एयरोस्पेस: अपने हल्के वजन और उच्च शक्ति-से-भार अनुपात के कारण अंतरिक्ष यान घटकों में इसका उपयोग किया जाता है।

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