धातु मुक्त पीजोकैटेलिसिस

संदर्भ

भारतीय वैज्ञानिकों ने हाइड्रोजन उत्पादन के लिए एक नया धातु-मुक्त उत्प्रेरक विकसित किया है, जो सतत् ऊर्जा और हरित हाइड्रोजन प्रौद्योगिकी में एक बड़ी प्रगति को दर्शाता है।

धातु मुक्त उत्प्रेरक के बारे में

• उत्प्रेरक एक दाता-स्वीकर्ता आधारित सहसंयोजक कार्बनिक ढाँचा (Covalent Organic Framework-COF) है, जो ट्रिस (4-एमिनोफेनिल) अमीन (TAPA) और पाइरोमेलिटिक डायनहाइड्राइड (Pyromellitic Dianhydride-PDA) द्वारा निर्मित है, जो उच्च पीजोकैटेलिटिक दक्षता के लिए फेरिइलेक्ट्रिक (FiE) क्रम बनाता है।
  • पीजोकैटेलिटिक दक्षता से तात्पर्य है कि कोई सामग्री कितनी प्रभावी रूप से यांत्रिक ऊर्जा (जैसे- दबाव, कंपन या खिंचाव) को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित कर सकती है।
• कार्य तंत्र: यह यांत्रिक ऊर्जा संचयन के माध्यम से जल विभाजन को सक्षम बनाता है, तथा इलेक्ट्रॉन-छिद्र निर्माण के माध्यम से परिवेशी दबाव या कंपन को हाइड्रोजन ईंधन में परिवर्तित करता है।

धातु मुक्त प्रौद्योगिकी के लाभ

• पारंपरिक धातु-आधारित प्रणालियों के विपरीत, यह COF पूरी तरह से जैविक, लागत प्रभावी और धातु-मुक्त है, जो पर्यावरणीय प्रभाव और विनिर्माण लागत को कम करता है।
• छिद्रपूर्ण, स्पंज जैसी संरचना छिद्र सतहों पर कुशल जल प्रसार और भंडारण संचय की अनुमति देती है, जिससे हाइड्रोजन लागत बढ़ती है।

प्रौद्योगिकी का महत्त्व

• यह नवाचार भारत के राष्ट्रीय हरित हाइड्रोजन मिशन के साथ संरेखित, धातु-आधारित हाइड्रोजन उत्पादन के लिए एक स्वच्छ, मापनीय विकल्प प्रदान करता है।
• सैद्धांतिक मॉडल इसकी गतिशील इलेक्ट्रॉनिक संरचना की पुष्टि करते हैं, जो यांत्रिक दबाव के तहत प्रभावी उत्प्रेरण को सक्षम बनाता है।
• यह सफलता हरित हाइड्रोजन उत्पादन के लिए परिवेशी यांत्रिक ऊर्जा का उपयोग करने के लिए एक व्यवहार्य मार्ग प्रदान करती है, जो अक्षय ऊर्जा में भारत के नेतृत्व को आगे बढ़ाती है।

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