IIT Mandi Researchers Find Way to Convert Plastics to Hydrogen, Other Useful Products

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भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान (IIT) मंडी के शोधकर्ताओं ने एक ऐसी विधि विकसित की है जो प्रकाश के संपर्क में आने पर प्लास्टिक को हाइड्रोजन में बदल सकती है। प्लास्टिक से हाइड्रोजन का उत्पादन विशेष रूप से उपयोगी है क्योंकि गैस को भविष्य का सबसे व्यावहारिक गैर-प्रदूषणकारी ईंधन माना जाता है।

प्लास्टिक, जिनमें से अधिकांश पेट्रोलियम से प्राप्त होते हैं, बायो-डिग्रेडेबल नहीं होते हैं, जिसका अर्थ है कि इसे आसानी से हानिरहित उत्पादों में तोड़ा नहीं जा सकता है। ऐसा कहा जाता है कि अब तक उत्पादित 4.9 बिलियन टन प्लास्टिक में से अधिकांश लैंडफिल में समाप्त हो जाएगा, जिससे मानव स्वास्थ्य और पर्यावरण को खतरा होगा। भगोड़े प्लास्टिक प्रदूषण को रोकने की आवश्यकता से प्रेरित होकर, IIT मंडी के शोधकर्ता ऐसे तरीके विकसित कर रहे हैं जो प्लास्टिक को उपयोगी रसायनों में बदल सकते हैं।

इस अध्ययन को शिक्षा मंत्रालय के शैक्षणिक और अनुसंधान सहयोग को बढ़ावा देने की योजना (SPARC) द्वारा वित्त पोषित किया गया था। इस काम के निष्कर्ष हाल ही में जर्नल ऑफ एनवायरनमेंटल केमिकल इंजीनियरिंग में प्रकाशित हुए हैं, आईआईटी का दावा है।

शोध का नेतृत्व डॉ. प्रेम फेक्सिल सिरिल, प्रोफेसर, स्कूल ऑफ बेसिक साइंसेज, आईआईटी मंडी, और डॉ. अदिति हलदर, एसोसिएट प्रोफेसर, स्कूल ऑफ बेसिक साइंसेज, आईआईटी मंडी, और उनके पीएच.डी. विद्वान, सुश्री रितुपोर्न गोगोई, सुश्री आस्था सिंह, सुश्री वेदश्री मुतम, सुश्री ललिता शर्मा, सुश्री काजल शर्मा।

डॉ प्रेम फेक्सिल सिरिल, प्रोफेसर, स्कूल ऑफ बेसिक साइंसेज, आईआईटी मंडी ने कहा, “प्लास्टिक के प्रभावी विनाश का आदर्श मार्ग उन्हें उपयोगी रसायनों में नीचा दिखाना है। प्लास्टिक से हाइड्रोजन का उत्पादन विशेष रूप से उपयोगी है क्योंकि गैस को भविष्य का सबसे व्यावहारिक गैर-प्रदूषणकारी ईंधन माना जाता है।”

शोधकर्ताओं ने एक उत्प्रेरक विकसित किया है जो प्रकाश के संपर्क में आने पर प्लास्टिक को हाइड्रोजन और अन्य उपयोगी रसायनों में कुशलता से परिवर्तित कर सकता है। उत्प्रेरक ऐसे पदार्थ हैं जो अन्यथा कठिन या असंभव प्रतिक्रियाओं को चलाते हैं और जब वे प्रकाश द्वारा सक्रिय होते हैं, तो उन्हें फोटोकैटलिस्ट कहा जाता है। आईआईटी मंडी फोटोकैटलिस्ट लोहे के ऑक्साइड को नैनोकणों (एक बाल स्ट्रैंड के व्यास से सौ हजार गुना छोटे कण) के रूप में एक संवाहक बहुलक-पॉलीपायरोल के साथ जोड़ती है।

शोधकर्ताओं ने पाया कि पाइरोल के साथ आयरन ऑक्साइड नैनोकणों के संयोजन से एक अर्धचालक-अर्धचालक विषमता का निर्माण हुआ, जिसके परिणामस्वरूप मजबूत दृश्य-प्रकाश-प्रेरित फोटोकैटलिटिक गतिविधि होती है। फोटोकैटलिस्ट को आमतौर पर सक्रियण के लिए यूवी प्रकाश की आवश्यकता होती है और इसलिए विशेष बल्बों की आवश्यकता होती है। IIT मंडी उत्प्रेरक केवल सूर्य के प्रकाश के साथ कार्य कर सकता है।

अपने शोध के बारे में बताते हुए, डॉ प्रेम फेलिक्स सिरिल ने कहा, “हमने सबसे पहले मिथाइल ऑरेंज पर इसकी क्रिया को देखकर अपने उत्प्रेरक की फोटोकैटलिटिक गतिविधि का पता लगाया, जिसका रंग नारंगी से रंगहीन में बदल गया, यह दर्शाता है कि हमारा उत्प्रेरक किस हद तक इसे नीचा दिखाने में सक्षम था। ।”

शोधकर्ताओं ने पाया कि चार घंटे के भीतर 100% गिरावट आई थी जब उन्होंने एक उत्प्रेरक का उपयोग किया था जिसमें पॉलीपायरोल मैट्रिक्स में लगभग 4% वजन वाला आयरन ऑक्साइड मौजूद था।

डॉ प्रेम फेलिक्स सिरिल ने कहा, “जबकि हाइड्रोजन का उत्पादन अपने आप में अच्छा है, हम कार्बन डाइऑक्साइड की अनुपस्थिति के बारे में और भी अधिक उत्साहित हैं।” जबकि प्लास्टिक से हाइड्रोजन उत्पादन के लिए विकसित किए गए अधिकांश अन्य फोटोकैटलिस्ट ग्रीनहाउस गैस को उप-उत्पाद के रूप में छोड़ते हैं, आईआईटी मंडी उत्प्रेरक ने इसके बजाय लैक्टिक एसिड, फॉर्मिक एसिड और एसिटिक एसिड जैसे उपयोगी रसायनों का सह-उत्पादन नहीं किया।

फोटोकैटलिस्ट का इस्तेमाल प्लास्टिक ट्रीटमेंट से नहीं रुकता। इसका उपयोग खाद्य अपशिष्ट और अन्य बायोमास के फोटोरिफॉर्मिंग के लिए और पानी में प्रदूषकों को तोड़ने के लिए भी किया जा सकता है। नैनो आयरन ऑक्साइड और पॉलीपायरोल के दिलचस्प विषमता गुण ऊर्जा उत्पादन और पर्यावरणीय अनुप्रयोगों के लिए नए उत्प्रेरक के विकास की गुंजाइश प्रदान करते हैं।

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