Mo-DHTA COF ஐப் பயன்படுத்தி சூரிய ஒளியால் இயக்கப்படும் ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடு உற்பத்தி

ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடுக்கு ஏன் பசுமை மேம்படுத்தல் தேவை

ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடு (H₂O₂) சுகாதாரம், நீர் சுத்திகரிப்பு, வேதியியல் தொகுப்பு மற்றும் எரிபொருள் செல்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அதன் கவர்ச்சி நீர் மற்றும் ஆக்ஸிஜனாக அதன் சுத்தமான சிதைவில் உள்ளது. இருப்பினும், பாரம்பரிய உற்பத்தி முறைகள் – குறிப்பாக ஆந்த்ராகுவினோன் செயல்முறை – ஆற்றல் மிகுந்தவை, விலை உயர்ந்தவை மற்றும் மாசுபடுத்தும். உலகளாவிய தேவை அதிகரிக்கும் போது, ஒரு நிலையான உற்பத்தி முறை அவசியமாகிறது.

முந்தைய ஒளி வினையூக்கிகளின் வரம்புகள்

சூரிய ஒளியைப் பயன்படுத்தி H₂O₂ இன் ஒளி வினையூக்கி உற்பத்தி ஆராயப்பட்டுள்ளது, ஆனால் உலோக ஆக்சைடுகள், கிராஃபிடிக் கார்பன் நைட்ரைடு மற்றும் MOFகள் போன்ற பொதுவான பொருட்கள் மோசமான ஒளி உறிஞ்சுதல், குறைந்த எலக்ட்ரான் இயக்கம் மற்றும் வரையறுக்கப்பட்ட நிலைத்தன்மையால் பாதிக்கப்படுகின்றன. இந்தப் பிரச்சினைகள் அவற்றை திறமையற்றதாகவும், நிஜ உலக பயன்பாடுகளுக்குப் பொருத்தமற்றதாகவும் ஆக்குகின்றன.

கோவலன்ட் ஆர்கானிக் கட்டமைப்புகளின் பங்கு

COFகள் (கோவலன்ட் ஆர்கானிக் கட்டமைப்புகள்) நுண்துளைகள், படிகங்கள் மற்றும் மிகவும் சரிசெய்யக்கூடியவை. அவற்றின் குறுகிய பட்டை இடைவெளிகள் சிறந்த புலப்படும் ஒளி உறிஞ்சுதலை அனுமதிக்கின்றன. COFகள் சிறந்த ஒளி நிலைத்தன்மையையும் வழங்குகின்றன, அவை ஒளி வினையூக்கத்திற்கு நம்பிக்கைக்குரியவை. இருப்பினும், அவற்றின் செயலில் உள்ள தளங்கள் இல்லாதது மற்றும் திறமையற்ற சார்ஜ் பரிமாற்றம் செயல்திறனைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.

நிலையான GK உண்மை: COFகள் முதன்முதலில் 2005 இல் அறிவிக்கப்பட்டன, மேலும் அவை கார்பன், ஹைட்ரஜன், நைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் போன்ற ஒளி கூறுகளிலிருந்து முழுமையாக உருவாக்கப்படுகின்றன.

உலோக-உட்பொதிக்கப்பட்ட COFகளுடன் முன்னேற்றம்

உலோக மையங்களை உட்பொதிப்பது வினையூக்க செயல்பாடு மற்றும் எலக்ட்ரான் இயக்கத்தை மேம்படுத்தும் உலோக-COFகளை (M-COFகள்) உருவாக்குகிறது. புதிதாக உருவாக்கப்பட்ட Mo-DHTA COF அத்தகைய ஒரு பொருளாகும். இது டைமோலிப்டினம் துடுப்பு சக்கர அலகுகளை α-ஹைட்ரோகுவினோன் இணைப்பிகளுடன் ஒருங்கிணைத்து, ஒளியைப் பிடிக்கவும் ஆக்ஸிஜனை செயல்படுத்தவும் ஒரு நிலையான சாரக்கட்டை உருவாக்குகிறது.

சூரிய ஒளியின் கீழ் Mo-DHTA COF எவ்வாறு செயல்படுகிறது

காணக்கூடிய ஒளிக்கு வெளிப்படும் போது, Mo-DHTA COF எக்ஸிடான்களை உருவாக்குகிறது – எலக்ட்ரான்-துளை ஜோடிகளை. இந்த எலக்ட்ரான்கள் ஆக்ஸிஜன் மூலக்கூறுகளை சூப்பர் ஆக்சைடு ரேடிக்கல்களாகக் குறைக்கின்றன, இது புரோட்டான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்களுடன் இணைந்து H₂O₂ ஐ உருவாக்குகிறது. இந்த செயல்முறை நீர், எத்தனால் மற்றும் பென்சைல் ஆல்கஹால் போன்ற பல கரைப்பான்களில் செயல்படுகிறது, அதன் பல்துறைத்திறனை அதிகரிக்கிறது.

நிலையான GK குறிப்பு: சூரிய ஒளி ~43% காணக்கூடிய ஒளியால் ஆனது, இது சூரியனால் இயக்கப்படும் செயல்முறைகளுக்கு புலப்படும்-ஒளி-செயலில் உள்ள வினையூக்கிகளை மிகவும் நடைமுறைக்கு ஏற்றதாக ஆக்குகிறது.

சிறந்த செயல்திறன் மற்றும் மறுசுழற்சி திறன்

Mo-DHTA COF இன் ஒளிச்சேர்க்கை செயல்திறன் சிறந்த அறிக்கைகளில் ஒன்றாகும். இது பல சுழற்சிகளில் நிலையானதாக உள்ளது, செயல்திறனில் குறிப்பிடத்தக்க இழப்பைக் காட்டவில்லை. விரைவாக சிதைவடையும் பல பாரம்பரிய ஒளிச்சேர்க்கையாளர்களைப் போலல்லாமல், இது நீண்ட கால தொழில்துறை பயன்பாடுகளுக்கு ஒரு சிறந்த தேர்வாக அமைகிறது.

பசுமைத் தொழிலில் சாத்தியமான பயன்பாடுகள்

Mo-DHTA COF-அடிப்படையிலான H₂O₂ உற்பத்தி வேதியியல், மருந்து மற்றும் சுற்றுச்சூழல் துறைகளில் புரட்சியை ஏற்படுத்தும். புதைபடிவ எரிபொருள் சார்புநிலையைக் குறைத்தல் மற்றும் அபாயகரமான வினையூக்கிகளைத் தவிர்ப்பது என்ற உலகளாவிய இலக்குகளுடன் இது ஒத்துப்போகிறது. இது CO₂ குறைப்பு, நீர் பிரித்தல் மற்றும் பிற சூரிய சக்தியால் இயக்கப்படும் வேதியியல் எதிர்வினைகளுக்கும் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

எதிர்காலத்தில் என்ன காத்திருக்கிறது

பல்வேறு உலோகங்கள் மற்றும் கட்டமைப்பு மேம்படுத்தல்களைப் பரிசோதிப்பதன் மூலம் செயல்திறனை மேலும் மேம்படுத்த ஆராய்ச்சியாளர்கள் இலக்கு வைத்துள்ளனர். இந்த பசுமையான முறையை வெகுஜன உற்பத்தி மற்றும் வணிக பயன்பாடுகளுக்கு சாத்தியமானதாக மாற்றுவதற்கு தொழில்நுட்பத்தை விரிவுபடுத்துவது மிக முக்கியமானது.

ஸ்டாடிக் உஸ்தாதியன் நடப்பு நிகழ்வுகள் அட்டவணை