کاربونائزڈ میلمین فوم، جو السن نیشنل انسٹی ٹیوٹ آف سائنس اینڈ ٹیکنالوجی (کوریا) میں جیفیل چو کی سربراہی میں ایک ٹیم کے ذریعہ متعارف کرایا گیا ہے، جو کہ ایندھن کے خلیوں اور بیٹریوں میں آکسیجن کی کمی کے لیے انتہائی موثر الیکٹروکیٹالیسٹ ہے، ایک ایسا حل فراہم کرتا ہے جو اخراجات کو کم کرنا ممکن ہے لیکن انتہائی موثر دھاتی ہوا کی بیٹریاں اور ایندھن کے خلیات فراہم کرتا ہے۔
کورین اور امریکی سائنسدانوں کی ایک ٹیم نے اب سستی میلامین فوم اور کاربن بلیک پر مبنی الیکٹروڈز کے لیے ایک نیا مواد متعارف کرایا ہے ۔ اعلی پوروسیٹی تیزی سے بڑے پیمانے پر نقل و حمل میں نمایاں طور پر سہولت فراہم کرتی ہے اور اتپریرک طور پر فعال مراکز کی ایک بڑی تعداد ایندھن کے خلیوں اور دھاتی ہوا کی بیٹریوں کے لئے کیتھوڈس کی آکسیجن کو کم کرنے والی سرگرمی میں تیزی سے اضافہ کرتی ہے۔
ایندھن کے خلیوں اور دھاتی ہوا کی بیٹریوں کے کیتھوڈس پر جو ردعمل ہوتا ہے وہ آکسیجن کی الیکٹرو کیمیکل کمی ہے، یعنی آکسیجن میں کمی کا رد عمل (ORR)۔ یہ رد عمل اس کی سست رفتار کی وجہ سے کافی حد تک روکا جاتا ہے، اور خلیات کی کارکردگی اس سے کم ہے۔
اتپریرک کیتھوڈ کو یقینی بنانا چاہیے کہ آکسیجن پانی کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتی ہے، الکلائن محلول میں OH-آئنز بنانے کے لیے الیکٹرانوں کو لے کر۔ مسئلہ یہ ہے کہ ایک پیچیدہ نظام میں جس میں ٹھوس، مائع اور گیسی ری ایکٹنٹس شامل ہوتے ہیں، نقل و حمل کے عمل اکثر بہت سست ہوتے ہیں اور اس عمل کو روکتے ہیں، خاص طور پر جب زیادہ موجودہ کثافت کے ساتھ خارج ہوتا ہے۔
غیر محفوظ کاربن سپورٹ (کاربن بلیک) سے بنی کیتھوڈس جس پر پلاٹینم جیسی اتپریرک طور پر فعال دھات کو باریک منتشر کیا جاتا ہے اس حرکیاتی روک تھام کو بہت مؤثر طریقے سے کم کر سکتا ہے۔ تاہم، وہ مہنگے ہیں اور زیادہ مستحکم نہیں ہیں، اس طرح انہیں وسیع پیمانے پر استعمال کرنے کے لیے ناقابل عمل بنا دیتے ہیں۔
السان نیشنل انسٹی ٹیوٹ آف سائنس اینڈ ٹکنالوجی (کوریا) میں جیفیل چو اور جارجیا انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی (یو ایس اے) میں میلن لیو کی قیادت میں ایک ٹیم کا مقصد ایک زیادہ اقتصادی متبادل تیار کرنا ہے۔
وہ بریک واٹر کے ٹیٹراپوڈ ڈھانچے (یونانی ٹیٹرا: چار، پوڈز: فٹ) سے متاثر ہوئے تھے تاکہ ایک نئے انتہائی موثر الیکٹرو کیٹیلسٹ کی ترکیب کریں۔ ٹیٹراپوڈز، جن کے چار "فٹ" ایک خیالی ٹیٹراہیڈرون کے کونوں کی طرف ہوتے ہیں، ساحل کے ساتھ ساتھ ڈیموں اور گھاٹوں کے قریب تعمیر کیے گئے ہیں تاکہ ساحل سے ٹکرانے والی لہروں کی قوت کو کم کیا جا سکے۔ یہ ڈھانچے اپنے بہت سے بڑے گہاوں میں سمندری حیات کی شکلوں کے لیے پناہ گاہ بھی فراہم کرتے ہیں۔ جب میلامین فوم کو پائرولائز کیا جاتا ہے اور مارٹر اور موسل کے ساتھ گرا دیا جاتا ہے، تو یہ ٹیٹراپوڈس سے مشابہہ خوردبینی ٹکڑے بناتا ہے۔
سائنسدانوں نے میلامین فوم کا علاج آئرن کلورائیڈ اور نائٹروجن ڈوپڈ کیٹجن بلیک (کاربن بلیک کے چھرے چلانے والے) سے کیا۔ انہوں نے اس پروڈکٹ کو کاربنائز کیا اور اسے سلفیورک ایسڈ سے نکالا۔ کاربن بلیک کے نینو پارٹیکلز سے جڑے نتیجے میں نینوٹراپڈس کی سطح کا رقبہ بہت زیادہ ہوتا ہے، بڑی تعداد میں اتپریرک طور پر فعال مراکز (Fe/Fe)3C، اور CN گروپس)، اور بہت سے سوراخ جو تیزی سے بڑے پیمانے پر نقل و حمل کی اجازت دیتے ہیں۔ اس نئے الیکٹروڈ میٹریل سے بنے کیتھوڈز انتہائی پائیدار اور بہترین کارکردگی کے حامل ہیں، جو دھات پر مبنی کیتھوڈس کے مقابلے میں بہت کم قیمت پر ہیں۔ یہ سستی اور انتہائی موثر دھاتی ہوا کی بیٹریوں اور ایندھن کے خلیوں کی نئی نسل کے لیے ایک انتہائی امید افزا نقطہ آغاز کی نمائندگی کر سکتے ہیں۔
SINOYQX ایندھن کے خلیوں اور بیٹریوں میں آکسیجن کی کمی کے لیے میلامین فوم کو کاربنائز کرنے کے لیے چین میں کچھ اداروں اور یونیورسٹیوں کی مدد کر رہا ہے ۔
کچھ کا حوالہ http://www.chemistryviews.org/details/ezine/4153391/Inspired_by_a_Breakwater.html سے