वैज्ञानिकहरूले क्याटालिस्टको सतहमात्र नभई भित्री भागबाट पनि अक्सिजनका परमाणुहरू प्रवाह भइरहेको प्रत्यक्ष रूपमा अवलोकन गरेका छन्। डालियान इन्स्टिच्युट अफ केमिकल फिजिक्सका अनुसन्धानकर्ताहरूले ‘बल्क अक्सिजन स्पिलओभर’ प्रक्रियालाई ‘इन्भायरन्मेन्टल ट्रान्समिसन इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोपी’को माध्यमबाट पत्ता लगाएका छन्। यस खोजले क्याटालिस्ट अवधारणालाई तीन आयामिय बनाउँदै ऊर्जा उत्पादन र वातावरणीय शुद्धीकरणमा प्रभावकारी बनाउन सहयोग पुर्याउनेछ। ८ वैशाख, काठमाडौं।
वैज्ञानिकहरूले क्याटालिस्टको कार्यप्रणालीसम्बन्धी दशकौँदेखिको मान्यतालाई चुनौती दिँदै महत्वपूर्ण खोज गरेका छन्। डालियान इन्स्टिच्युट अफ केमिकल फिजिक्सका टोलीले पहिलोपटक अक्सिजनका परमाणुहरू क्याटालिस्टको सतहमात्र नभई यसको भित्री भाग (बल्क)बाट पनि प्रवाहित भइरहेका छन् भनी प्रत्यक्ष देखाएका छन्। ‘नेचर’ जर्नलमा प्रकाशित यो अनुसन्धानले भविष्यमा अझ बढी कारीगर र स्मार्ट क्याटालिस्टहरू उत्पादन गर्न नयाँ बाटो खोल्नेछ।
सामान्यतया रासायनिक प्रतिक्रिया तीव्र बनाउन क्याटालिस्टको बाह्य सतहमात्र सक्रिय हुने र भित्री भाग ‘बेकार’ हुने विश्वास थियो। तर, प्रोफेसर ताओ झाङ र यानकियाङ हुआङ नेतृत्वको टोलीले ‘इन्भायरन्मेन्टल ट्रान्समिसन इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोपी’को प्रयोग गरेर अक्सिजनका परमाणुहरू क्याटालिस्टको भित्री तहबाट धातुको सतहसम्मको प्रवाह ट्रयाक गरेका छन्। वैज्ञानिकहरूले यस प्रक्रियालाई ‘बल्क अक्सिजन स्पिलओभर’ नाम दिएका छन्।
टाइटेनियम डाइअक्साइडको भूमिका बुझ्नको लागि टोलीले रुथेनियम (Ru) र टाइटेनियम डाइअक्साइड (TiO2) को मिश्रण प्रयोग गरेको थियो। टाइटेनियम डाइअक्साइड अक्सिजन भण्डारण र निकासको क्षमता रहेको देखियो। परीक्षण क्रममा अक्सिजनका परमाणुहरू सतहभन्दा ३ देखि ५ तह तलबाट बगेर धातुको इन्टरफेससम्म पुगेको पत्ता लागेको छ। प्रोफेसर वेई लिउका अनुसार क्याटालिस्टको इन्टरफेसले ‘एटमिक गार्ड’को रूपमा काम गर्दै अक्सिजन प्रवाहलाई नियन्त्रण गर्दछ।
प्रयासको प्रभाव करिब ५० वर्षसम्म वैज्ञानिकहरूले धातु र यसको आधारभूत सामग्रीबीचको अन्तरक्रिया सतहसम्म सीमित हुने विश्वास गरेका थिए। तर, यो नयाँ खोजले क्याटालिस्टको दुई आयामिय सतह अवधारणालाई तीन आयामिय ‘सतह-इन्टरफेस-भित्री भाग’ को समन्वयमा परिणत गरेको छ। यसले विशेषगरी ऊर्जा उत्पादन, प्लास्टिक उत्पादन र वातावरणीय शुद्धीकरणमा क्याटालिस्टको प्रभावकारिता बढाउन सहयोग गर्नेछ। प्रोफेसर झाङका अनुसार अबको उद्देश्य क्याटालिस्टको भित्री भागलाई पनि प्रत्यक्षरूपमा रासायनिक प्रतिक्रियामा सहभागी गराई उत्पादन लागत कटौती र कार्यक्षमता वृद्धिलाई प्राथमिकता दिनु हो।
