কানাজাওয়া, জাপান, ৮ জুন, ২০২৩ /পিআরনিউজওয়্যার/ — কানাজাওয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা জানিয়েছেন যে কীভাবে কার্বন নিরপেক্ষ সমাজের জন্য কার্বন ডাই অক্সাইডের রাসায়নিক হ্রাস ত্বরান্বিত করতে টিন ডাইসালফাইডের একটি অতি-পাতলা স্তর ব্যবহার করা যেতে পারে।
শিল্প প্রক্রিয়া থেকে নির্গত কার্বন ডাই অক্সাইড (CO2) পুনর্ব্যবহার করা মানবজাতির একটি টেকসই, কার্বন-নিরপেক্ষ সমাজের জন্য জরুরি অনুসন্ধানের একটি প্রয়োজনীয়তা। এই কারণে, CO2 কে দক্ষতার সাথে অন্যান্য কম ক্ষতিকারক রাসায়নিক পণ্যে রূপান্তর করতে পারে এমন তড়িৎ অনুঘটকগুলি বর্তমানে ব্যাপকভাবে অধ্যয়ন করা হচ্ছে। দ্বি-মাত্রিক (2D) ধাতব ডাইচালকোজেনাইড নামে পরিচিত এক শ্রেণীর উপকরণ CO2 রূপান্তরের জন্য তড়িৎ অনুঘটক হিসাবে প্রার্থী, তবে এই উপকরণগুলি প্রায়শই প্রতিযোগিতামূলক প্রতিক্রিয়াগুলিকেও উৎসাহিত করে, যার ফলে তাদের দক্ষতা হ্রাস পায়। কানাজাওয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের ন্যানোবায়োলজি সায়েন্স ইনস্টিটিউট (WPI-NanoLSI) এর ইয়াসুফুমি তাকাহাশি এবং সহকর্মীরা একটি দ্বি-মাত্রিক ধাতব ডাইচালকোজেনাইড সনাক্ত করেছেন যা কার্যকরভাবে CO2 কে ফর্মিক অ্যাসিডে হ্রাস করতে পারে, কেবল প্রাকৃতিক উত্সের নয়। তদুপরি, এই সংযোগটি রাসায়নিক সংশ্লেষণের একটি মধ্যবর্তী লিঙ্ক। পণ্য।
তাকাহাশি এবং তার সহকর্মীরা দ্বি-মাত্রিক ডাইসালফাইড (MoS2) এবং টিন ডাইসালফাইড (SnS2) এর অনুঘটক কার্যকলাপের তুলনা করেছেন। উভয়ই দ্বি-মাত্রিক ধাতব ডাইচালকোজেনাইড, পরেরটি বিশেষ আগ্রহের বিষয় কারণ বিশুদ্ধ টিন ফর্মিক অ্যাসিড উৎপাদনের জন্য একটি অনুঘটক হিসাবে পরিচিত। এই যৌগগুলির তড়িৎ-রাসায়নিক পরীক্ষায় দেখা গেছে যে হাইড্রোজেন বিবর্তন বিক্রিয়া (HER) CO2 রূপান্তরের পরিবর্তে MoS2 ব্যবহার করে ত্বরান্বিত হয়। HER বলতে এমন একটি বিক্রিয়াকে বোঝায় যা হাইড্রোজেন তৈরি করে, যা হাইড্রোজেন জ্বালানি উৎপাদনের উদ্দেশ্যে কার্যকর, কিন্তু CO2 হ্রাসের ক্ষেত্রে, এটি একটি অবাঞ্ছিত প্রতিযোগিতামূলক প্রক্রিয়া। অন্যদিকে, SnS2 ভাল CO2 হ্রাসকারী কার্যকলাপ দেখিয়েছে এবং HER কে বাধা দিয়েছে। গবেষকরা বাল্ক SnS2 পাউডারের তড়িৎ-রাসায়নিক পরিমাপও করেছেন এবং দেখেছেন যে এটি CO2 এর অনুঘটক হ্রাসে কম সক্রিয় ছিল।
SnS2-তে অনুঘটকীয়ভাবে সক্রিয় স্থানগুলি কোথায় অবস্থিত এবং কেন একটি 2D উপাদান একটি বাল্ক যৌগের চেয়ে ভালো কাজ করে তা বোঝার জন্য, বিজ্ঞানীরা স্ক্যানিং সেল ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল মাইক্রোস্কোপি (SECCM) নামক একটি কৌশল ব্যবহার করেছেন। SECCM একটি ন্যানোপিপেট হিসাবে ব্যবহৃত হয়, যা নমুনার উপর পৃষ্ঠের প্রতিক্রিয়ার প্রতি সংবেদনশীল প্রোবের জন্য একটি ন্যানোস্কেল মেনিস্কাস-আকৃতির ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল কোষ তৈরি করে। পরিমাপগুলি দেখিয়েছে যে SnS2 শীটের সমগ্র পৃষ্ঠ অনুঘটকীয়ভাবে সক্রিয় ছিল, কেবল কাঠামোর "প্ল্যাটফর্ম" বা "প্রান্ত" উপাদানগুলি নয়। এটি ব্যাখ্যা করে যে কেন 2D SnS2-এর বাল্ক SnS2-এর তুলনায় বেশি কার্যকলাপ রয়েছে।
গণনাগুলি সংঘটিত রাসায়নিক বিক্রিয়া সম্পর্কে আরও অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে। বিশেষ করে, 2D SnS2 অনুঘটক হিসেবে ব্যবহৃত হলে ফর্মিক অ্যাসিড গঠনকে একটি শক্তিশালীভাবে অনুকূল প্রতিক্রিয়া পথ হিসেবে চিহ্নিত করা হয়েছে।
তাকাহাশি এবং তার সহকর্মীদের এই আবিষ্কারগুলি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল CO2 হ্রাসের ক্ষেত্রে দ্বি-মাত্রিক তড়িৎ অনুঘটক ব্যবহারের দিকে একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ হিসেবে চিহ্নিত। বিজ্ঞানীরা উল্লেখ করেছেন: "এই ফলাফলগুলি পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া ছাড়াই হাইড্রোকার্বন, অ্যালকোহল, ফ্যাটি অ্যাসিড এবং অ্যালকেন তৈরির জন্য কার্বন ডাই অক্সাইডের তড়িৎ রাসায়নিক হ্রাসের জন্য একটি দ্বি-মাত্রিক ধাতব ডাইচালকোজেনাইড তড়িৎ অনুঘটক কৌশল সম্পর্কে আরও ভাল ধারণা এবং বিকাশ প্রদান করবে।"
ধাতব ডাইচালকোজেনাইডের দ্বি-মাত্রিক (2D) শীট (বা মনোলেয়ার) হল MX2 ধরণের উপকরণ যেখানে M হল একটি ধাতব পরমাণু, যেমন মলিবডেনাম (Mo) বা টিন (Sn), এবং X হল একটি চ্যালকোজেন পরমাণু, যেমন সালফার (C)। কাঠামোটি M পরমাণুর একটি স্তরের উপরে X পরমাণুর একটি স্তর হিসাবে প্রকাশ করা যেতে পারে, যা ঘুরেফিরে X পরমাণুর একটি স্তরের উপর অবস্থিত। দ্বি-মাত্রিক ধাতব ডাইচালকোজেনাইড তথাকথিত দ্বি-মাত্রিক পদার্থের একটি শ্রেণীর অন্তর্গত (যার মধ্যে গ্রাফিনও রয়েছে), যার অর্থ তারা পাতলা হয়। 2D উপকরণগুলির প্রায়শই তাদের বাল্ক (3D) প্রতিরূপের তুলনায় ভিন্ন ভৌত বৈশিষ্ট্য থাকে।
হাইড্রোজেন বিবর্তন বিক্রিয়া (HER) -এ দ্বি-মাত্রিক ধাতব ডাইচালকোজেনাইডগুলির তড়িৎ-অনুঘটক কার্যকলাপের জন্য তদন্ত করা হয়েছে, যা একটি রাসায়নিক প্রক্রিয়া যা হাইড্রোজেন তৈরি করে। কিন্তু এখন, ইয়াসুফুমি তাকাহাশি এবং কানাজাওয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের সহকর্মীরা আবিষ্কার করেছেন যে দ্বি-মাত্রিক ধাতব ডাইচালকোজেনাইড SnS2 HER অনুঘটক কার্যকলাপ প্রদর্শন করে না; এটি পথের কৌশলগত প্রেক্ষাপটে একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য।
ইউসুকে কাওয়াবে, ইয়োশিকাজু ইতো, ইউটা হোরি, সুরেশ কুকুনুরি, ফুমিয়া শিওকাওয়া, তোমোহিকো নিশিউচি, স্যামুয়েল চোন, কোসুকে কাতাগিরি, জেইউ শি, চিকাই লি, ইয়াসুতেরু শিগেতা এবং ইয়াসুফুমি তাকাহাশি। CO2, ACS XX, XXX–XXX (2023) এর ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল স্থানান্তরের জন্য প্লেট 1T/1H-SnS2।
শিরোনাম: CO2 নির্গমন কমাতে SnS2 শীটের অনুঘটক কার্যকলাপ অধ্যয়নের জন্য কোষের ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল মাইক্রোস্কোপির উপর স্ক্যানিং পরীক্ষা।
কানাজাওয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের ন্যানোবায়োলজিক্যাল ইনস্টিটিউট (NanoLSI) ২০১৭ সালে বিশ্বের শীর্ষস্থানীয় আন্তর্জাতিক গবেষণা কেন্দ্র MEXT-এর কর্মসূচির অংশ হিসেবে প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল। এই কর্মসূচির লক্ষ্য হল একটি বিশ্বমানের গবেষণা কেন্দ্র তৈরি করা। জৈবিক স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপিতে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ জ্ঞানের সমন্বয়ে, NanoLSI রোগের মতো জীবন ঘটনা নিয়ন্ত্রণকারী প্রক্রিয়াগুলির অন্তর্দৃষ্টি অর্জনের জন্য জৈব অণুর সরাসরি চিত্র, বিশ্লেষণ এবং হেরফের করার জন্য "ন্যানোএন্ডোস্কোপি প্রযুক্তি" প্রতিষ্ঠা করে।
জাপান সাগরের উপকূলে অবস্থিত একটি শীর্ষস্থানীয় সাধারণ শিক্ষা বিশ্ববিদ্যালয় হিসেবে, কানাজাওয়া বিশ্ববিদ্যালয় ১৯৪৯ সালে প্রতিষ্ঠার পর থেকে জাপানে উচ্চশিক্ষা এবং একাডেমিক গবেষণায় বিরাট অবদান রেখেছে। বিশ্ববিদ্যালয়টিতে তিনটি কলেজ এবং ১৭টি স্কুল রয়েছে যা চিকিৎসা, কম্পিউটিং এবং মানবিকের মতো বিষয়গুলি অফার করে।
এই বিশ্ববিদ্যালয়টি জাপান সাগরের উপকূলে অবস্থিত, যা তার ইতিহাস ও সংস্কৃতির জন্য বিখ্যাত শহর কানাজাওয়াতে অবস্থিত। সামন্ত যুগ (১৫৯৮-১৮৬৭) থেকে, কানাজাওয়া একটি কর্তৃত্বপূর্ণ বৌদ্ধিক মর্যাদা উপভোগ করে আসছে। কানাজাওয়া বিশ্ববিদ্যালয় দুটি প্রধান ক্যাম্পাসে বিভক্ত, কাকুমা এবং তাকারামাচি, এবং এখানে প্রায় ১০,২০০ জন শিক্ষার্থী রয়েছে, যাদের মধ্যে ৬০০ জন আন্তর্জাতিক শিক্ষার্থী।
মূল বিষয়বস্তু দেখুন: https://www.prnewswire.com/news-releases/kanazawa-university-research-enhancing-carbon-dioxide-reduction-301846809.html