ভিসিইউ-এর গবেষকরা কার্বন ডাইঅক্সাইডকে ফরমিক অ্যাসিডে তাপ-রাসায়নিকভাবে রূপান্তরের জন্য একটি কার্যকর অনুঘটক আবিষ্কার করেছেন — এই আবিষ্কারটি কার্বন শোষণের একটি নতুন কৌশল প্রদান করতে পারে, যা বিশ্ব জলবায়ু পরিবর্তনের সাথে লড়াই করার সময় প্রয়োজন অনুযায়ী কমিয়ে আনা যেতে পারে। এটি বায়ুমণ্ডলীয় কার্বন ডাইঅক্সাইডের জন্য একটি সম্ভাব্য গুরুত্বপূর্ণ উপাদান।
“এটা সর্বজনবিদিত যে, বায়ুমণ্ডলে গ্রিনহাউস গ্যাসের দ্রুত বৃদ্ধি এবং পরিবেশের উপর এর ক্ষতিকর প্রভাব আজ মানবজাতির অন্যতম প্রধান চ্যালেঞ্জ,” বলেছেন ভিসিইউ-এর মানবিক অনুষদের পদার্থবিজ্ঞান বিভাগের কমনওয়েলথ প্রফেসর এমেরিটাস এবং এই গবেষণার প্রধান লেখক ডঃ শিব এন. খান্না। “CO2-কে অনুঘটকের সাহায্যে ফরমিক অ্যাসিড (HCOOH)-এর মতো দরকারি রাসায়নিকে রূপান্তর করা CO2-এর প্রতিকূল প্রভাব প্রশমিত করার একটি সাশ্রয়ী বিকল্প কৌশল। ফরমিক অ্যাসিড একটি কম বিষাক্ত তরল যা সাধারণ তাপমাত্রায় সহজে পরিবহন ও সংরক্ষণ করা যায়। এটিকে একটি উচ্চ মূল্য সংযোজিত রাসায়নিক পূর্বসূরী, হাইড্রোজেন সংরক্ষণের বাহক এবং ভবিষ্যতে জীবাশ্ম জ্বালানির সম্ভাব্য বিকল্প হিসেবেও ব্যবহার করা যেতে পারে।”
হান্না এবং ভিসিইউ-এর গবেষণা পদার্থবিজ্ঞানী ডঃ তুর্বাসু সেনগুপ্ত আবিষ্কার করেছেন যে, মেটাল চ্যালকোজেনাইডের আবদ্ধ ক্লাস্টারগুলি CO2-কে ফরমিক অ্যাসিডে তাপ-রাসায়নিকভাবে রূপান্তরের জন্য অনুঘটক হিসেবে কাজ করতে পারে। তাঁদের এই ফলাফল ‘কমিউনিকেশনস কেমিস্ট্রি অফ নেচার পোর্টফোলিও’-তে প্রকাশিত “Conversion of CO2 to Formic Acid by Tuning Quantum States in Metal Chalcogenide Clusters” শীর্ষক একটি গবেষণাপত্রে বর্ণিত হয়েছে।
“আমরা দেখিয়েছি যে, লিগ্যান্ডের সঠিক সংমিশ্রণের মাধ্যমে, CO2-কে ফরমিক অ্যাসিডে রূপান্তরের বিক্রিয়াগত বাধা উল্লেখযোগ্যভাবে কমানো যায়, যা ফরমিক অ্যাসিড উৎপাদনের গতিকে ব্যাপকভাবে বাড়িয়ে দেয়,” হানা বলেন। “সুতরাং আমরা বলব যে, এই দাবিকৃত অনুঘটকগুলো ফরমিক অ্যাসিডের সংশ্লেষণকে সহজতর বা আরও বাস্তবসম্মত করে তুলতে পারে। কম্পিউটেশনাল সিমুলেশনে যা দেখানো হয়েছে, তার চেয়েও বেশি লিগ্যান্ড বাইন্ডিং সাইটযুক্ত বৃহত্তর ক্লাস্টার ব্যবহার করে অথবা আরও কার্যকর ডোনার লিগ্যান্ড সংযুক্ত করার মাধ্যমে ফরমিক অ্যাসিড রূপান্তরে আরও উন্নতি সাধন করা সম্ভব, যা আমাদের ধারণার সাথে সঙ্গতিপূর্ণ।”
এই গবেষণাটি হানার পূর্ববর্তী কাজের উপর ভিত্তি করে নির্মিত, যেখানে দেখানো হয়েছিল যে সঠিক লিগ্যান্ড নির্বাচনের মাধ্যমে একটি ক্লাস্টারকে ইলেকট্রন দানকারী সুপারডোনার অথবা ইলেকট্রন গ্রহণকারী অ্যাক্সেপ্টরে পরিণত করা যায়।
“এখন আমরা দেখাচ্ছি যে, মেটাল চ্যালকোজেনাইড ক্লাস্টার-ভিত্তিক অনুঘটনে একই প্রভাবের ব্যাপক সম্ভাবনা রয়েছে,” হানা বলেন। “স্থিতিশীল বন্ধনযুক্ত ক্লাস্টার সংশ্লেষণ করার এবং তাদের ইলেকট্রন দান বা গ্রহণ করার ক্ষমতা নিয়ন্ত্রণ করার সক্ষমতা অনুঘটনের একটি নতুন ক্ষেত্র উন্মোচন করে, যেহেতু বেশিরভাগ অনুঘটকীয় বিক্রিয়া এমন অনুঘটকের উপর নির্ভর করে যা ইলেকট্রন দান বা গ্রহণ করে।”
এই ক্ষেত্রের অন্যতম প্রথম পরীক্ষামূলক বিজ্ঞানী, কলাম্বিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের রসায়নের সহযোগী অধ্যাপক ডঃ জেভিয়ার রায়, পদার্থবিজ্ঞান বিভাগের বসন্তকালীন সিম্পোজিয়ামে যোগ দিতে ৭ই এপ্রিল ভিসিইউ পরিদর্শন করবেন।
“আমরা তার পরীক্ষাগার ব্যবহার করে কীভাবে একটি অনুরূপ অনুঘটক তৈরি ও প্রয়োগ করতে পারি, তা দেখতে তার সাথে কাজ করব,” হানা বলেন। “আমরা ইতোমধ্যেই তার দলের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে কাজ করেছি, যেখানে তারা এক নতুন ধরনের চৌম্বকীয় পদার্থ সংশ্লেষণ করেছিল। এবার তিনিই হবেন অনুঘটক।”
newsletter.vcu.edu-তে VCU নিউজলেটারে সাবস্ক্রাইব করুন এবং আপনার ইনবক্সে নির্বাচিত গল্প, ভিডিও, ছবি, সংবাদ ক্লিপ ও অনুষ্ঠানের তালিকা পান।
কোস্টার গ্রুপ ভিসিইউ-কে কোস্টার আর্টস অ্যান্ড ইনোভেশন সেন্টার নির্মাণের জন্য ১৮ মিলিয়ন ডলার প্রদানের ঘোষণা দিয়েছে।