নতুন পদ্ধতি একক-পরমাণু অনুঘটকগুলিতে রুথেনিয়ামের ব্যবহার বাড়ায়

রুথেনিয়াম (Ru) একটি মূল্যবান ধাতু যা অনেক শিল্প প্রক্রিয়ায় রাসায়নিক বিক্রিয়াকে গতিশীল করতে অনুঘটকগুলিতে ব্যবহৃত হয়। এটি দক্ষতা উন্নত করতে এবং রাসায়নিক উৎপাদনের জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি কমাতে সাহায্য করতে পারে। যাইহোক, কারণ এটি বিরল এবং ব্যয়বহুল, বিজ্ঞানীরা এটির আরও ভাল ব্যবহার করার উপায় খুঁজছেন।

একটি প্রতিশ্রুতিশীল পদ্ধতি হল বৃহত্তর ধাতব কণার পরিবর্তে পৃথক রুথেনিয়াম পরমাণু ব্যবহার করা, যা আরও বেশি ধাতুকে রাসায়নিক বিক্রিয়ায় অংশ নিতে দেয়। চ্যালেঞ্জ, যাইহোক, একটি একক অনুঘটকের মধ্যে এই বিপুল সংখ্যক পরমাণুকে অন্তর্ভুক্ত করার একটি উপায় খুঁজে পাচ্ছে।

এই চ্যালেঞ্জ মোকাবেলা করার জন্য, তোহোকু বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা, সুকুবা বিশ্ববিদ্যালয়, কিয়োটো বিশ্ববিদ্যালয় এবং ওসাকা বিশ্ববিদ্যালয়ের সাথে কাজ করে, রুথেনিয়াম একক-পরমাণু অনুঘটক তৈরির জন্য একটি নতুন পদ্ধতি তৈরি করেছে। টেকসই, অত্যন্ত নির্বাচনী অনুঘটক ক্ষতিকারক কার্বন ডাই অক্সাইড (CO₂) কে ফর্মিক অ্যাসিডে রূপান্তর করতে পারে, যা অনেক শিল্পের জন্য একটি মূল্যবান কাঁচামাল।

ফলাফলগুলি 3 সেপ্টেম্বর, 2026-এ Angewandte Chemie আন্তর্জাতিক সংস্করণে প্রকাশিত হয়েছিল।

“একক-পরমাণু অনুঘটকগুলি রাসায়নিক বিক্রিয়ায় আরও পরমাণুকে অংশ নেওয়ার অনুমতি দিয়ে মূল্যবান ধাতুগুলির আরও ভাল ব্যবহার করতে পারে,” তোহোকু বিশ্ববিদ্যালয়ের অ্যাডভান্সড ইনস্টিটিউট ফর ম্যাটেরিয়ালস সায়েন্স (ডব্লিউপিআই-এআইএমআর) থেকে সহযোগী অধ্যাপক তাকেহারু ইয়োশি ব্যাখ্যা করেন৷ “তবে, যখন প্রচুর পরিমাণে রুথেনিয়াম ব্যবহার করা হয়, তখন পরমাণুগুলি একসাথে লেগে থাকে, তাদের আলাদা রাখা কঠিন করে তোলে। আমরা একটি কার্বন উপাদানের মধ্যে পৃথক রুথেনিয়াম পরমাণুগুলিকে উচ্চ ঘনত্বেও রাখার জন্য একটি নতুন উপায় তৈরি করেছি।”

অনুঘটক তৈরি করার জন্য, গবেষকরা পূর্বের পদ্ধতিতে ব্যবহৃত পদ্ধতিগুলির তুলনায় আরও নমনীয় কাঠামোর সাথে অণুগুলিকে ডিজাইন করেছেন, যা তাদের রুথেনিয়াম পরমাণুগুলিকে আরও ভালভাবে মিটমাট করার অনুমতি দেয়। দলটি তখন তাদের উত্তপ্ত করে একটি সংগঠিত, ছিদ্রযুক্ত কার্বন উপাদান তৈরি করে। এই পদ্ধতিটি ব্যবহার করে, তারা ওজন দ্বারা 11% পর্যন্ত রুথেনিয়াম সামগ্রী অর্জন করেছে, যা প্রচলিত রুথেনিয়াম একক-পরমাণু অনুঘটকগুলিতে সাধারণত 2% এর কম।

গবেষকরা আরও পরীক্ষা করেছেন যে নতুন অনুঘটক কতটা ভালভাবে CO₂ ফর্মিক অ্যাসিডে রূপান্তর করতে পারে। এটি 99% এর বেশি সিলেক্টিভিটি অর্জন করেছে, যার অর্থ খুব কম অবাঞ্ছিত উপজাত তৈরি হয়েছে। বারবার ব্যবহারের পরেও, অনুঘটকটি তার উচ্চ কার্যক্ষমতা বজায় রেখেছিল, ধাতব পরমাণু একত্রে জমে যাওয়ার বা কার্বন কাঠামোর ক্ষতির কোনও লক্ষণ ছাড়াই।

এই পদ্ধতিটি সীমিত ধাতব সংস্থানগুলির আরও ভাল ব্যবহার করার সময় গবেষকদের আরও দক্ষ অনুঘটক বিকাশে সহায়তা করতে পারে। এই ফলাফলগুলির উপর ভিত্তি করে, দলটি অন্বেষণ করার পরিকল্পনা করেছে যে একই পদ্ধতি অন্যান্য মূল্যবান ধাতু যেমন প্ল্যাটিনাম, প্যালাডিয়াম এবং ইরিডিয়ামের সাথে ব্যবহার করা যেতে পারে কিনা।

প্রকাশনার বিবরণ:

শিরোনাম: পলিপাইরিডিল সমন্বয় মোটিফগুলি উচ্চ-ঘনত্বের রু একক-পরমাণু অনুঘটকের দিকে অর্ডার করা কার্বোনাসিয়াস ফ্রেমওয়ার্কের অগ্রদূত হিসাবে

লেখক: কোকি চিদা, তান-হাও শি, তাকেহারু ইয়োশি, ইউইচিরো হায়াসাকা, ইউ গাও, হাও ঝাং, নিকোলে কোসিনভ, শিগেহিসা আকিন, কাজুহিদে কামিয়া, কাইনিং লি, ইয়োশিফুমি কোন্দো, ইয়াসুতাকা কুওয়াহারা, তোমোকি ওগোশি, হিরোতোমো নিশিহারা।

জার্নাল: ফলিত রসায়ন আন্তর্জাতিক সংস্করণ

DOI: 10.1002/যেকোন.6197340