विषय: हाइब्रिड नैनोकैटेलिस्ट्स का उपयोग करके सौर ऊर्जा हार्वेस्टिंग और सीओ 2 उपयोगिता
Vivek Polshettiwar Nanocatalysis प्रयोगशाला, रसायन विज्ञान विभाग, टाटा इंस्टीट्यूट ऑफ फंडामेंटल रिसर्च (TIFR), मुंबई, भारत
तारीख और समय: 15 जुलाई, 3:00 बजे
Venue: सेमिनार हॉल, आईआईटी दिल्ली मेन बिल्डिंग
अत्यधिक कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) के कारण जलवायु परिवर्तन सबसे गंभीर समस्या है मानव जाति ने कभी सामना किया है। उपयोगी सामग्रियों और ईंधनों के लिए CO2 का कब्जा और उसके बाद रूपांतरण इन चुनौतियों से निपटने के लिए सबसे अच्छा तरीका है। हमने एक नई तरह की नैनोसिलिका (DFNS) की खोज की, जिसका उपयोग अब दुनिया भर में 150 से अधिक समूहों द्वारा विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए किया जा रहा है। हमारे समूह ने CO2 रूपांतरणों के लिए कई अद्वितीय नैनोकैटलिस्टों की सूचना दी, जैसे कि ब्लैक गोल्ड 2, डिफेक्टिव नैनोसिलिका 3, सॉलिड एसिड 4, लिथियम सिलिकेट 5 जलवायु परिवर्तन का मुकाबला करने के लिए।
इस बात में, मैं सौर ऊर्जा कटाई और CO2 उपयोग के लिए हमारी हाल की खोजों में से दो पर चर्चा करूँगा।
.i) एक कृत्रिम पेड़ के रूप में ब्लैक गोल्ड: 2 हमने नैनोसिलिका क्षेत्रों (प्लासोनिक युग्मन के कारण) पर समर्थित सोने के नैनोकणों के बीच आकार और अंतराल को बदलकर पीले सोने को काले सोने में बदल दिया। सौर स्पेक्ट्रम के काले सोने की फसल बोर्ड लाइट, पूरे दृश्य क्षेत्र, साथ ही निकट अवरक्त क्षेत्र में। फिर, प्राकृतिक पेड़ों के समान, काला सोना एक कृत्रिम पेड़ की तरह काम करता है जो CO2, सूरज की रोशनी और पानी का उपयोग ईंधन बनाने के लिए करता है। यह प्रक्रिया CO2 को ईंधन और उपयोगी रसायनों को पकड़ने और परिवर्तित करने का एक तरीका है।.
ii) बदलना CO2 और सागर जल से ग्रीन HYDROGEN और ग्रीन CEMENT मैग्नीशियम अपशिष्ट स्क्रैप का उपयोग: 6 कमरे के तापमान और वायुमंडलीय दबाव पर काम करने वाले CO2 रूपांतरण प्रोटोकॉल की तत्काल आवश्यकता है, जो किसी भी बाहरी ऊर्जा इनपुट के बिना अधिमानतः। इस काम में, हम मैग्नीशियम (नैनोपार्टिकल्स, थोक और यहां तक कि स्क्रैप) को रोजगार देते हैं, एक सस्ती और आठवां सबसे प्रचुर मात्रा में धातु, CO2 को मीथेन, मेथनॉल और फोरमिक एसिड में परिवर्तित करने के लिए एकमात्र हाइड्रोजन स्रोत के रूप में पानी का उपयोग करते हैं। CO2 (pure, साथ ही सीधे हवा से) का रूपांतरण 300 K और 1 बार में कुछ मिनट के भीतर हुआ, और कोई बाहरी (थर्मल, फोटो, या इलेक्ट्रिक) ऊर्जा की आवश्यकता नहीं थी। इस प्रोटोकॉल का उपयोग हाइड्रोजन उत्पादन (940 लीटर प्रति किलोग्राम एमजी) के लिए भी किया जा सकता है, जो अकेले पानी के साथ एमजी की प्रतिक्रिया से उत्पन्न हाइड्रोजन से लगभग 420 गुना अधिक है। हमारे यांत्रिक अध्ययन में मैग्नीशियम, बुनियादी मैग्नीशियम कार्बोनेट, CO2 और पानी का एक अद्वितीय सहकारी अधिनियम, CO2 को मीथेन, मेथनॉल और फोरमिक एसिड में परिवर्तित करने के लिए इंगित किया गया है।.इनमें से किसी की अनुपस्थिति में, कोई CO2 रूपांतरण नहीं होता है। Isotopic लेबल 13CO2 प्रयोग, PXRD, NMR और FTIR अध्ययनों ने हमें प्रतिक्रिया मध्यवर्ती और समग्र प्रतिक्रिया मार्ग की पहचान करने की अनुमति दी।
संदर्भ:
1. (a) Polshettiwar, V. Acc. Chem. Res. 2022, 55, 1395,
(b) Maity, Polshettiwar एट अल। प्रकृति प्रोटोकॉल, 2019, 14, 2177।
2. Dhiman, Polshettiwar एट अल। रासायनिक विज्ञान 2019, 10, 6694।
3. मिश्रा, Polshettiwar एट अल। Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A 2020, 117, 6383.
4। Maity, Polshettiwar एट अल। प्रकृति कॉम। 2020, 11, 3828।
5. बेल्जियम, Polshettiwar एट अल। रासायनिक विज्ञान 2021, 12, 4825।
6. राउल, Polshettiwar एट अल। रासायनिक विज्ञान 2021, 12, 5774