دباؤ کے تحت ہائبرڈ پیرووسکائٹس کی ساخت اور خصوصیات کا مؤثر ضابطہ؟
Mar 07, 2022
رپورٹر کو چین کی یونیورسٹی آف سائنس اینڈ ٹیکنالوجی سے معلوم ہوا کہ پروفیسر زینگ جی اور ہیفی نیشنل ریسرچ سینٹر فار مائیکرو اسکیل میٹر سائنس کے ایسوسی ایٹ پروفیسر ژاؤ شیمنگ کی ریسرچ ٹیم اور شعبہ کیمیکل فزکس نے سنگل کی تیاری کے لیے ایک عالمگیر طریقہ تیار کیا ہے۔ {0}}الیکٹرو کیمیکل جمع کے ذریعے ایٹم کیٹیلسٹ۔ اس طریقہ کو استعمال کرتے ہوئے، محققین نے کامیابی کے ساتھ 34 قسم کے واحد ایٹم کیٹالسٹس تیار کیے، جن میں مختلف قسم کے ٹرانزیشن میٹلز اور مختلف قسم کے سبسٹریٹس شامل ہیں۔ متعلقہ نتائج حال ہی میں نیچر کمیونیکیشنز میں شائع ہوئے۔
ایٹم کے زیادہ سے زیادہ استعمال اور منفرد الیکٹرانک ڈھانچے کی وجہ سے سنگل-ایٹم کیٹالسٹس نے کیمیائی رد عمل جیسے ہائیڈرولیسس، آکسیجن کی کمی، کاربن ڈائی آکسائیڈ ہائیڈروجنیشن، اور میتھین کی تبدیلی میں وسیع توجہ مبذول کی ہے۔ تاہم، سنگل ایٹم اتپریرک کی ترکیب سازی کے موجودہ طریقوں میں واحد ایٹم اور سبسٹریٹس پر نسبتاً زیادہ تقاضے ہیں، اور کسی بھی سبسٹریٹ پر کسی بھی دھاتی سنگل ایٹم کیٹالسٹ کو تیار کرنا ممکن نہیں ہے۔ موافقت پذیر سنگل-ایٹم کی ترکیب کے طریقے بہت اہمیت کے حامل ہیں۔
محققین نے الیکٹرو کیمیکل تھری-الیکٹروڈ سسٹم کے تحت الیکٹرو کیمیکل جمع کیا، اور واحد ایٹموں کی تشکیل پر جمع ہونے والے حالات کے اثر کو دریافت کیا، اور پتہ چلا کہ جب دھات کی لوڈنگ ایک خاص حد سے کم ہوتی ہے، تو سنگل ایٹم حاصل کیے جا سکتے ہیں۔ ; پھر دھاتی جھرمٹ یا ذرات کی تشکیل ہوتی ہے، مائع مرحلے میں کرسٹل کی نمو میں نیوکلیشن کے عمل کی طرح کی تبدیلی۔ طریقہ کار کی عالمگیریت کو ثابت کرنے کے لیے، محققین نے کامیابی کے ساتھ واحد ایٹم کیٹالسٹ حاصل کیے جو 3d، 4d، اور 5d دھاتوں پر محیط ہیں جیسے کوبالٹ ہائیڈرو آکسائیڈ، مولیبڈینم سلفائیڈ، مینگنیج آکسائیڈ، اور نائٹروجن- ڈوپڈ کاربن، اور تیار سنگل-ایٹم کیٹیلیسٹ کی ساختی خصوصیات کے بعد، یہ پایا گیا کہ کیتھوڈ اور اینوڈ جمع کرنے سے حاصل کردہ ایک ہی واحد-ایٹم کیٹیلیسٹ میں مختلف الیکٹرانک ڈھانچے ہیں، جو امکان فراہم کرتے ہیں۔ مختلف اتپریرک رد عمل میں اس کا اطلاق۔
تجرباتی نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ کیتھوڈک ڈیپوزیشن کے ذریعے حاصل کیے گئے کچھ کیٹالسٹ الیکٹروکیٹلیٹک ہائیڈروجن ایوولوشن ری ایکشن میں بہترین کارکردگی دکھاتے ہیں۔ ایک ہی وقت میں، کچھ اتپریرک انوڈک جمع کے ذریعہ حاصل کیے گئے الیکٹروکٹیلیٹک آکسیجن ارتقاء کے رد عمل میں بھی اچھی کارکردگی کا مظاہرہ کیا۔ الیکٹرو کیمیکل ٹیسٹ سے پتہ چلتا ہے کہ یہ نظام صرف 1.39 V کی صلاحیت کے ساتھ 10 mA/cm2 کی مکمل ہائیڈرولیسس کرنٹ کثافت حاصل کر سکتا ہے، جس سے الکلائن الیکٹرولائٹس میں سب سے کم صلاحیت کا ریکارڈ ٹوٹ جاتا ہے۔
یہ آفاقی نقطہ نظر نہ صرف واحد ایٹم کیٹالیسس کے میدان میں نئی قوت کو داخل کرتا ہے بلکہ مستقبل میں اتپریرک کی ساخت اور کارکردگی کے درمیان تعلقات کا منظم طریقے سے مطالعہ کرنے کے لیے نئے آئیڈیاز بھی فراہم کرتا ہے۔
