மீத்தேன் மாற்றத்தை இயக்கும் மறைந்திருந்த அணு அமைப்பை சீன வேதியியலாளர்கள் கண்டறிப்பு

மீத்தேனை \"சின்காஸ்\" எனப்படும் ஒரு கலவையாக மாற்றும் \"பகுதி ஆக்சிஜனேற்றம்\" எனும் முறை, எரிபொருள்கள் மற்றும் வேதிப்பொருட்களைத் தயாரிக்கப் பயன்படுகிறது. இதில் நிக்கல் உலோகத் துகள்களே முக்கிய வினையூக்கியாக செயல்படுகின்றன என நீண்ட காலமாக கருதப்பட்டு வந்தது. ஆனால் சீன அறிவியல் அகாடமியின் டாலியன் வேதியியல் இயற்பியல் நிறுவனத்தைச் (DICP) சேர்ந்த பேராசிரியர்கள் தாவ் ஜாங், ஐகின் வாங், சியாவோயான் லியூ ஆகியோர் இந்தக் குழுவுக்குத் தலைமை தாங்கினார்கள். ஷியான் ஜியாவோடாங் பல்கலைக்கழகம் மற்றும் கார்டிஃப் பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்களுடன் இணைந்து, நேச்சர் கேடலிசிஸ் இதழில் இந்தக் குழு ஒரு வேறு உண்மையை வெளியிட்டுள்ளது. வினையின் போது மட்டுமே நிக்கல் ஆக்சைடு மேற்பரப்பில் உருவாகும் ஒரு குறிப்பிட்ட அணு அமைப்புதான் உண்மையான செயல்படு அமைப்பு என்பதே அது.

குழு எடையளவில் வெறும் 0.8% நிக்கல் மட்டுமே கொண்ட ஒரு வினையூக்கியை, மைக்ரோஎமல்ஷன் தொகுப்பு முறை மூலம் தயாரித்தது. இவ்வளவு குறைந்த நிக்கல் இருந்தும், இது 92% மீத்தேனை மாற்றியது. கார்பன் மோனாக்சைடு, ஹைட்ரஜன் தேர்ந்தெடுப்புத் திறன் 87.0%-ஆக இருந்தது. ஹைட்ரஜன்-கார்பன் மோனாக்சைடு விகிதம் சுமார் 2.0-ஆக நிலையாக இருந்தது. இது வழக்கமான முறையில் தயாரிக்கப்பட்ட, பத்து மடங்கு அதிக நிக்கல் கொண்ட வினையூக்கிக்கு நிகரான செயல்திறன். அதே அளவு குறைந்த நிக்கலைக் கொண்ட, ஆனால் அந்த வழக்கமான முறையில் தயாரிக்கப்பட்ட இரண்டாவது வினையூக்கி மிகவும் மோசமாக செயல்பட்டது. இது மீத்தேனை மாற்றுவதற்குப் பதிலாக, பெரும்பாலும் அதை முழுமையாக எரித்தது.

நல்ல செயல்திறன் கொண்ட வினையூக்கியில், வினைக்குப் பிறகு கிட்டத்தட்ட எந்த நிக்கல் உலோகமும் கண்டறியப்படவில்லை. இருப்பினும், தொடக்கத்தில் நிக்கல் உலோகத் துகள்கள் இருந்தன. அவை விரைவாக நிக்கல் ஆக்சைடாக மாறின. ஆனாலும் வெறும் நிக்கல் ஆக்சைடும் போதுமான பதிலாக இல்லை. தூய நிக்கல் ஆக்சைடு மட்டும் கொண்ட வினையூக்கி எந்த பயனுள்ள செயல்பாட்டையும் காட்டவில்லை. மோசமாக செயல்பட்ட வினையூக்கியைப் போலவே, இதுவும் மீத்தேனை வெறுமனே எரித்தது. வினை நடக்கும்போதே வினையூக்கியை ஆராய்ந்தபோது, நிக்கல் ஆக்சைடு மேற்பரப்பு தன்னைத்தானே ஒரு புதிய குறிப்பிட்ட அணு அலகாக மறுகட்டமைப்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டறிந்தனர். கணினி கணக்கீடுகள் இது மீத்தேனின் வேதிப் பிணைப்புகளை உடைப்பதை மிகவும் எளிதாக்குகிறது எனக் காட்டியது. இதுவே வாயுவை செயல்படுத்தும் முதன்மைப் படிநிலை.

\"வினை நிலைமைகளின் கீழ் மாறும் செயல்படு அமைப்புகளை கண்டறிவதில் நேரடிக் குணாதிசயப்படுத்துதலின் முக்கியப் பங்கை எங்கள் ஆய்வு எடுத்துக்காட்டுகிறது\" என DICP-இன் பேராசிரியர் வெய் லியூ தெரிவித்தார். \"இயங்குநிலை மறுகட்டமைப்பு, குறைந்த உலோகம் கொண்ட வினையூக்கிகளும் உயர் செயல்திறன் அடைய உதவுகிறது. இது அதிக உலோக அளவைச் சார்ந்திருப்பதைக் குறைத்து, திறமையான வினையூக்கிகளை அறிவுபூர்வமாக வடிவமைக்க புதிய வாய்ப்புகளை அளிக்கிறது\" என்றார்.