வாயு பிரிப்பை மேம்படுத்த பூஜ்ஜிய பரிமாண மூலக்கூறு சல்லடை சவ்வுகள்
கிளாசிக்கல் மூலக்கூறு சல்லடை சவ்வுகள், 3D மைக்ரோ துகள்கள் மற்றும் 2D நானோஷீட்களை முதன்மை கட்டுமானத் தொகுதிகளாகக் கொண்டு, ரசாயனப் பிரிப்பில் உறுதியளிக்கின்றன.
அத்தகைய சவ்வுகளுக்குள் பிரிப்பது அவற்றின் உள்ளார்ந்த அல்லது செயற்கை நானோபோர்களின் மூலக்கூறு இயக்கம் மற்றும் நெருக்கத்தை சார்ந்துள்ளது. அண்டை இயற்கையால் பலவீனமான இணைப்புகள் பொதுவாக சவ்வுகளில் உள்ள படிக இடைவெளிகளை ஏற்படுத்துவதால், கிளாசிக்கல் மூலக்கூறு சல்லடை சவ்வுகளுக்கான தற்போதைய தேர்வு மிதமானது.
சமீபத்தில், சீன அறிவியல் அகாடமியின் (CAS – Chinese Academy of Sciences) டேலியன் இன்ஸ்டிடியூட் ஆப் கெமிக்கல் இயற்பியலின் (DICP – Dalian Institute of Chemical Physics) பேராசிரியர் யாங் வெய்ஷென் மற்றும் டாக்டர் பான் யூஜி தலைமையிலான ஒரு ஆராய்ச்சி குழு ஹைட்ரஜன் (H2) மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடு (CO2) பிரிப்பு தேர்வை மேம்படுத்தக்கூடிய பூஜ்ஜிய பரிமாண மூலக்கூறு சல்லடை சவ்வுகளை முன்மொழிந்தது.
இந்த ஆய்வு ஜூலை 16 அன்று ஏஞ்செவாண்டே செமி சர்வதேச பதிப்பில் வெளியிடப்பட்டது.
“பூஜ்ஜிய பரிமாண மூலக்கூறுகள், முன்மொழியப்பட்ட மென்படலத்தின் முதன்மை கட்டுமானத் தொகுதிகளாக, சவ்வுகளில் உள்ள படிக இடைவெளிகளை முற்றிலுமாக அகற்றும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன” என்று டாக்டர் பான் கூறினார்.
உலோக-கரிம கட்டமைப்பில் கரைப்பான்-கட்டுறா நீராவி செயலாக்கம் மூலம் பூஜ்ஜிய பரிமாண 2-மெத்திலிமிடசோல் மூலக்கூறுகளை முன்னோடியில்லாத வகையில் சூப்பர்மாலிகுல் வரிசை சவ்வுகளில் (SAMs – supramolecule array membranes) ஒழுங்காக இணைப்பதன் மூலம் ஆராய்ச்சியாளர்கள் பூஜ்ஜிய பரிமாண மூலக்கூறு சல்லடை சவ்வை உருவாக்கினர்.
SAM களில், “பூஜ்ஜிய-பரிமாண கட்டுமானத் தொகுதிகள்” மற்றும் சூப்பர்மாலிகுலூல் இடைவினைகள் விளைவாக இடைச்செருகல் இடைவெளிகள் இல்லாதிருந்தன, இது தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட இடைவெளிகளின் மூலம் விரும்பத்தகாத கசிவுக்குப் பதிலாக இடைவெளிகளின் ஊடாக ஒரு பயனுள்ள நிறை பரிமாற்றத்தை உறுதி செய்தது.
சவ்வுகளின் நானோபோர்கள் என்றாலும் கிளாசிக்கல் நெருக்கத்திற்கு மாறாக, மூலக்கூறுகளின் (~ 0.30 nm) இடை-இடைவெளி வழியாக தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட நெருக்கம் SAM களுக்குள் உணரப்பட்டது, இது CO2 இலிருந்து H2 ஐ மிகவும் துல்லியமாக சல்லடை செய்கிறது. H2 / CO2 தேர்ந்தெடுப்பு என்பது அதிநவீன கிளாசிக்கல் சவ்வுகளின் தேர்ந்தெடுப்புகளை விட அதிக அளவிலான ஒரு வரிசையாகும்.
“எங்கள் ஆய்வு ஒரு ஜோடி வாயு மூலக்கூறுகளின் நுட்பமான அளவு / வடிவ வேறுபாடுகளை வேறுபடுத்துவதற்கு பல்வேறு வகையான SAM களை உருவாக்க கதவைத் திறக்கிறது” என்று பேராசிரியர் யாங் கூறினார். “எதிர்காலத்தில், நாங்கள் இடை-இடைவெளியைக் கட்டுப்படுத்துவோம், ஒருங்கிணைப்பு செயல்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்துவோம், மேலும் ஆற்றல்-திறனுள்ள வேதியியல் பிரிப்பு செயல்முறைகளுக்கு SAM-களைப் பரவலாகப் பயன்படுத்துவோம்.” என்று கூறினார்.
References: