यू.एस. डिपार्टमेंट ऑफ एनर्जी के ब्रुकहेवन नेशनल लेबोरेटरी के वैज्ञानिकों ने कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) को फॉर्मेट (HCOO-), एक मूल्यवान औद्योगिक रसायन में बदलने का एक अभूतपूर्व नया तरीका विकसित किया है। यह अभिनव प्रक्रिया, जो प्रकाश संश्लेषण का अनुकरण करती है, आवश्यक रसायनों के टिकाऊ उत्पादन का मार्ग प्रशस्त कर सकती है।
अमेरिकन केमिकल सोसाइटी की पत्रिका में प्रकाशित शोध, रूपांतरण को सुविधाजनक बनाने के लिए एक प्रकाश-सक्रिय धातु-केंद्रित उत्प्रेरक का उपयोग करता है। यह उत्प्रेरक कुशलतापूर्वक इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन को स्थानांतरित करता है, जो रासायनिक परिवर्तन के लिए महत्वपूर्ण हैं। अध्ययन के प्रमुख लेखक साई पुणेत देसाई ने समझाया, "हम CO2 जैसी सस्ती और प्रचुर मात्रा में उपलब्ध वस्तु ले रहे हैं और इसे उपयोगी चीज़ में बदलने के लिए इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन जोड़ रहे हैं।"
टीम का दृष्टिकोण पिछले तरीकों की तुलना में एक महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है। उन्होंने एक उत्प्रेरक डिज़ाइन किया है जहाँ धातु केंद्र को लिगेंड द्वारा संरक्षित किया जाता है, जो अवांछित साइड रिएक्शन को रोकता है और चयनात्मकता को बढ़ाता है। यह "फूल जैसा" ढांचा, जहाँ धातु केंद्र है और लिगेंड पंखुड़ियाँ हैं, अंतिम उत्पाद पर सटीक नियंत्रण की अनुमति देता है।
यह लिगेंड-आधारित रणनीति सुनिश्चित करती है कि केवल फॉर्मेट का उत्पादन हो, अन्य उप-उत्पादों से प्रतिस्पर्धा समाप्त हो जाती है। वैज्ञानिकों ने रूथेनियम-केंद्रित उत्प्रेरक के साथ विधि का सफलतापूर्वक परीक्षण किया है और आयरन जैसी पृथ्वी-प्रचुर मात्रा में धातुओं के उपयोग की खोज कर रहे हैं। यह अधिक टिकाऊ और लागत प्रभावी रासायनिक उत्पादन का द्वार खोलता है।
वैज्ञानिकों ने प्रतिक्रिया तंत्र को समझने के लिए सिद्धांत और कम्प्यूटेशनल रसायन विज्ञान पर बहुत अधिक भरोसा किया। उन्होंने वास्तविक समय में प्रक्रिया का अध्ययन करने के लिए उन्नत तकनीकों का उपयोग किया, एक महत्वपूर्ण मध्यवर्ती चरण की उपस्थिति की पुष्टि की। यह शोध CO2 को मूल्यवान उत्पादों में बदलने की दिशा में एक आशाजनक मार्ग प्रदान करता है, जो एक अधिक टिकाऊ भविष्य में योगदान देता है।