28 دسمبر 2023 (نانوورک اسپاٹ لائٹ) مہنگے عظیم دھاتی اتپریرک کے سستے اور زمین سے بھرپور متبادل کیمیائی صنعت میں سب سے آگے ایک عظیم چیلنج بنے ہوئے ہیں۔ اتپریرک صنعتی کیمیائی عمل کی وسیع اکثریت میں رد عمل کی شرح کو تیز کرکے اور قابل عمل حالات میں اہم تبدیلیوں کو فعال کرکے ایک ناگزیر کردار ادا کرتے ہیں۔
تاہم، سونے کے معیاری اتپریرک - پلاٹینم اور دیگر نایاب پلاٹینم گروپ کی دھاتیں - سپلائی کی حدود اور بے حد لاگت کی وجہ سے ایندھن، بلک کیمیکلز اور دواسازی جیسے کلیدی شعبوں میں بڑے پیمانے پر اپنانے اور اسکیل اپ کو روکتے رہتے ہیں۔ اس مسلسل ضرورت نے حال ہی میں مواد کی ایک امید افزا نئی کلاس میں اہم دلچسپی کو ہوا دی ہے۔ MXenes.
یہ مضمون ایک نقطہ نظر کے کاغذ سے بصیرت اور نتائج کو تلاش کرتا ہے (اعلی درجے کی معدنیات, "MAX، MXene، یا MX: وہ کیا ہیں اور کون سا بہتر ہے؟") سنگاپور کی نیشنل یونیورسٹی کے محققین کے ذریعہ، MXenes میں ہونے والی پیشرفت اور کیٹالیسس اور توانائی کے شعبوں پر ان کے ممکنہ اثرات پر توجہ مرکوز کرتے ہوئے۔
A) MAX سے MXene تک ساخت کی اسکیمیٹک مثال، اور پھر MX؛ ب) MXenes کی اندرونی خصوصیات کا تعین کرنے والے مختلف ساختی اور ساختی عوامل سے MXenes میں موجودہ تحقیقی رجحانات کی منصوبہ بندی کی مثال۔ C) سطح Ti کے ارد گرد مقامی جوہری کوآرڈینیشن اور Ti−C کے لیے مداروں کی اسکیمیٹک3 ننگی ٹی میں3C2 اور Ti−C3O3 Ti میں octahedra3C2O2. 0 eV پر سیاہ ڈیشڈ لائن EF کی نمائندگی کرتی ہے۔ D) ختم شدہ MXene اور ننگے MX میں سطح کی فعال سائٹ کے موازنہ کی اسکیمیٹک مثال۔ (Wile-VCH Verlag کی اجازت سے دوبارہ پرنٹ کیا گیا) (بڑا کرنے کے لیے تصویر پر کلک کریں)
MXenes کا سفر کاتالسٹ کے طور پر ان کی صلاحیتوں کی تلاش کے ساتھ شروع ہوا، جو کہ متعدد صنعتی عمل میں ایک اہم جزو ہے۔ کیمیکلز کی عالمی منڈی، جس کی مالیت 5 میں 2023 ٹریلین امریکی ڈالر سے زیادہ ہے، کافی حد تک اتپریرک عملوں پر انحصار کرتی ہے، جس کے اندازے کے مطابق 85% کیمیکل پروڈکٹس کیٹالیسس شامل ہیں۔
MXenes، تاہم، ایک امید افزا متبادل کے طور پر ابھرا، جو عظیم دھاتوں کو اسی طرح کی اتپریرک خصوصیات پیش کرتا ہے۔ مواد کی یہ کلاس، MAX مراحل سے ایلومینیم کی تہوں کی کھدائی سے حاصل کی گئی ہے (جہاں 'M' کا مطلب ٹرانزیشن میٹل ہے، 'A' ایلومینیم جیسے عنصر کے لیے، اور 'X' کاربن اور/یا نائٹروجن کے لیے)، ایک دلچسپ چیز پیش کرتا ہے۔ اور ٹیون ایبل الیکٹرانک ڈھانچہ، بھرپور سطح پر فعال سائٹس، اور اعلی تھرمل استحکام۔ یہ خصوصیات MXenes کو مختلف قسم کے ایپلی کیشنز کے لیے خاص طور پر پرکشش بناتی ہیں، بشمول انرجی سٹوریج اور کنورژن، سینسرز، اور خاص طور پر کیٹالیسس۔
تاہم، ایک اچیلز کی ہیل نے MXenes کی کیٹالیسس ایپلی کیشنز میں رکاوٹ ڈالی ہے: سطح کے خاتمے۔ جب آبی فلورائیڈ کے محلول میں تہہ دار MAX مرحلے کے پیشرو کو اینچ کرتے ہیں تو MXenes بے ساختہ بن جاتے ہیں۔ اینچنگ کا عمل بقایا فنکشنل گروپس جیسے –OH، –F اور –O کو MXenes کی سطحوں پر ختم کر دیتا ہے۔ محققین نے یہ ظاہر کیا ہے کہ یہ بندشیں فعال سائٹس کو مسدود کرکے، الیکٹرانک بینڈ کے ڈھانچے کو تبدیل کرکے اور رد عمل کی رکاوٹوں کو بڑھا کر MXenes کی اتپریرک سرگرمیوں کو نمایاں طور پر کم کرتی ہیں۔
لیپ فارورڈ: MAX سے MXene سے MX تک
MAX مراحل سے MXenes تک ارتقاء، اور مزید برطرفی سے پاک MXenes (جسے MX کہا جاتا ہے)، موجودہ تحقیق کا ایک اہم مرکز ہے۔ "ننگے" یا ٹرمینیشن فری MXene (MX) بنانے کے لیے سطح کے خاتمے کو ہٹانے سے پیشین گوئی کیٹلیٹک کارکردگی میں زبردست اضافہ ہوتا ہے۔ ننگی MX سطحیں مکمل طور پر بے نقاب، غیر سیر شدہ فعال دھاتی سائٹس سے بھری ہوئی ہیں جو adsorbates کے ساتھ تعامل کے لیے تیار ہیں۔ MX 500 °C تک دھاتی چالکتا اور تھرمل استحکام کی بھی نمائش کرتا ہے، جو اعلی درجہ حرارت گیس فیز کیٹالیسس کے لیے مثالی خصوصیات ہیں۔ پہلے اصولوں کی نقلیں MX کو مضبوطی سے کیمیسورب انٹرمیڈیٹس اور ٹرانزیشن سٹیٹس کو رد عمل میں ظاہر کرتی ہیں بشمول CO2 ہائیڈروجنیشن، واٹر گیس شفٹ اور امونیا کی ترکیب۔ 2021 کے ابتدائی مطالعے نے تجرباتی طور پر ننگے Mo کی تصدیق کی۔2C MXene کے اعلی CO2 ہائیڈروجنیشن کائینیٹکس اوور ٹرمینیشن کورڈ Mo2CTx MXene۔ اس کے باوجود، توسیع پذیر ترکیب پروٹوکول کی کمی اور MX کے آبی استحکام کے بارے میں خدشات نے مزید کیٹالیسس تحقیق میں رکاوٹ ڈالی ہے۔ نقطہ نظر کا کاغذ اس معاملے کو بناتا ہے کہ یہ رکاوٹیں قابل عبور ہیں۔ MXenes کی سطح کا خاتمہ 400 °C سے اوپر desorb، تجویز کرتا ہے کہ اعلی درجہ حرارت MX کی تشکیل ممکن ہے۔ MX کو گیس فیز کے رد عمل جیسے CO کے لیے بھی مستحکم رہنا چاہیے۔2 ہائیڈروجنیشن مصنفین کا استدلال ہے کہ متضاد کیٹالیسس میں MX کے امکانات روشن ہیں، خاص طور پر لیب پیمانے کی ترکیب سے صنعت کے قابل پیداوار میں تحقیق کی منتقلی۔ کیٹالیسس سے آگے دیگر ایپلی کیشنز کے لیے منفرد فوائد پرائم ایم ایکس۔ بیٹریوں میں، ننگی MXene فعال MXene کے مقابلے میں پولی سلفائڈز کے ساتھ مضبوطی سے تعامل کرتی ہے، جس سے لیتھیم سلفر کی بہتر کارکردگی کا وعدہ ہوتا ہے۔ لیوس تیزابی دھاتی سائٹس MX کو الیکٹرو کیمیکل طور پر ڈائنائٹروجن کو امونیا مائیکس مائیوکس تک کم کرنے کی اجازت دے سکتی ہیں اس کے مقابلے میں سطح سے بلاک شدہ MXene الیکٹروکیٹالیسٹس کا ابھی تک جائزہ لیا گیا ہے۔ ہائی اینٹروپی اور سنگل ایٹم ملاوٹ جیسی ساختی ترمیم کے ذریعے مزید ٹیلرنگ اعلیٰ اتپریرک خصوصیات کو حاصل کر سکتی ہے۔ ایک سے زیادہ دھاتوں کے ہم آہنگی کے اثرات اور ہائی اینٹروپی ایم ایکس میں جعلی تناؤ رد عمل کی رکاوٹوں اور پابند توانائیوں کو کم کر سکتا ہے۔ انفرادی پلاٹینم، روتھینیم یا اریڈیم ایٹموں کو MXenes پر لنگر انداز کرنا اسی طرح قیمتی دھات کی فعال جگہوں کی انتہائی یکساں، زیادہ سے زیادہ تقسیم حاصل کر سکتا ہے۔ ان تصورات کو سمجھنے کے لیے پہلے MX ترکیب کی رکاوٹوں کو حل کرنے کی ضرورت ہوگی۔ ابھرتے ہوئے نظریاتی اور تجرباتی شواہد کو اکٹھا کرکے، جائزہ اگلی نسل کے تھرمل کیٹالیسس میں ننگے MXenes کی غیر استعمال شدہ صلاحیت کے لیے ایک مجبور کیس بناتا ہے۔ اگر پیداوار کی پیمائش، سطح کے استحکام اور حقیقی دنیا کی کارکردگی کے ارد گرد اہم رکاوٹوں کو دور کیا جا سکتا ہے، MXenes آخر کار اپنے وعدے کو وسیع پیمانے پر دستیاب، اعلی کارکردگی کے اتپریرک متبادل کے طور پر پورا کر سکتے ہیں۔ اگرچہ آگے کا راستہ ابھی بھی مشکل ہے، لیکن گزشتہ دہائی کے دوران MXene کی تحقیق میں تیزی سے پیشرفت اس امید کو متاثر کرتی ہے کہ یہ انتہائی پتلا مواد کیمیائی صنعت میں تبدیلی کی کامیابیوں کو متحرک کر سکتا ہے۔
By
مائیکل
برجر
- مائیکل رائل سوسائٹی آف کیمسٹری کی تین کتابوں کے مصنف ہیں:
نینو سوسائٹی: ٹیکنالوجی کی حدود کو آگے بڑھانا,
نینو ٹیکنالوجی: مستقبل چھوٹا ہے۔، اور
نینو انجینئرنگ: ٹیکنالوجی کو پوشیدہ بنانے کی مہارت اور اوزار
کاپی رائٹ ©
Nanowerk LLC
اسپاٹ لائٹ مہمان مصنف بنیں! ہمارے بڑے اور بڑھتے ہوئے گروپ میں شامل ہوں۔ مہمان شراکت دار. کیا آپ نے ابھی ایک سائنسی مقالہ شائع کیا ہے یا نینو ٹیکنالوجی کمیونٹی کے ساتھ اشتراک کرنے کے لیے دیگر دلچسپ پیش رفتیں ہیں؟ nanowerk.com پر شائع کرنے کا طریقہ یہاں ہے۔.
- SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
- پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- پلیٹو ای ایس جی۔ کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- ماخذ: https://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=64325.php
- : ہے
- : ہے
- :کہاں
- $UP
- 10
- 19
- 2021
- 2023
- 28
- 31
- 32
- 400
- 500
- 7
- 8
- 9
- a
- ہمارے بارے میں
- اوپر
- تیز
- کے پار
- فعال
- سرگرمیوں
- خطاب کیا
- منہ بولابیٹا بنانے
- ترقی
- فوائد
- آگے
- کی اجازت
- بھی
- متبادل
- متبادلات
- امونیا
- an
- اور
- ایپلی کیشنز
- کیا
- بحث
- ارد گرد
- مضمون
- AS
- At
- ایٹم
- جوہری
- پرکشش
- مصنف
- مصنفین
- دستیاب
- b
- بینڈ
- راہ میں حائل رکاوٹیں
- بیٹریاں
- BE
- شروع ہوا
- برجر
- بہتر
- سے پرے
- بائنڈنگ
- سیاہ
- خالی
- مسدود کرنے میں
- کتب
- رکاوٹیں
- حدود
- کامیابیاں
- روشن
- بناتا ہے
- by
- کہا جاتا ہے
- کر سکتے ہیں
- کاربن
- کیس
- عمل انگیز
- اتپریرک
- اتپریرک
- سینٹر
- چیلنج
- چیلنج
- کیمیائی
- کیمیائی عمل
- کیمیکل
- کیمسٹری
- طبقے
- کلک کریں
- کمیونٹی
- مقابلے میں
- موازنہ
- زبردست
- جزو
- تصورات
- اندراج
- حالات
- چالکتا
- منسلک
- جاری
- تبادلوں سے
- سمنوی
- قیمت
- سکتا ہے
- تخلیق
- اہم
- موجودہ
- تاریخ
- دہائی
- demonstrated,en
- اخذ کردہ
- کا تعین کرنے
- رفت
- مختلف
- تقسیم
- کافی
- دو
- استحکام
- ابتدائی
- اثرات
- الیکٹرانک
- عنصر
- ابھرتی ہوئی
- کرنڈ
- کو فعال کرنا
- توانائی
- بڑھاتا ہے
- وسعت
- خاص طور پر
- اندازے کے مطابق
- EV
- اندازہ
- ثبوت
- ارتقاء
- دلچسپ
- نمائش
- مہنگی
- تجرباتی
- کی تلاش
- دریافت کرتا ہے
- ظاہر
- عوامل
- دور
- ممکن
- آخر
- نتائج
- پہلا
- توجہ مرکوز
- توجہ مرکوز
- کے لئے
- سب سے اوپر
- فارم
- قیام
- آگے
- سے
- ایندھن
- ایندھن
- پورا کریں
- مکمل طور پر
- فنکشنل
- مزید
- مستقبل
- GIF
- گلوبل
- گرینڈ
- گروپ
- گروپ کا
- بڑھتے ہوئے
- مہمان
- ہے
- بھاری
- ہائی
- اعلی کارکردگی
- انتہائی
- کس طرح
- کیسے
- تاہم
- HTTPS
- مثالی
- if
- تصویر
- اثر
- اہم
- بہتر
- in
- سمیت
- انفرادی
- صنعتی
- صنعت
- سستا
- بصیرت
- الہام
- بات چیت
- انٹرایکٹو
- دلچسپی
- دلچسپی
- اندرونی
- شامل
- میں شامل
- سفر
- فوٹو
- صرف
- کلیدی
- نہیں
- بڑے
- پرتوں
- تہوں
- لیپ
- لیوس
- کی طرح
- حدود
- لائن
- لنکڈ
- مقامی
- علامت (لوگو)
- کم
- اکثریت
- بنا
- بناتا ہے
- بنانا
- مارکیٹ
- مواد
- میکس
- مئی..
- دھات
- Metals
- مائیکل
- مشرق
- ترمیم
- سب سے زیادہ
- ایک سے زیادہ
- MX
- نام
- نےنو
- قومی
- ضرورت ہے
- پھر بھی
- نئی
- اگلی نسل
- نوبل
- خاص طور پر
- متعدد
- راہ میں حائل رکاوٹیں
- of
- کی پیشکش
- on
- ایک
- رجائیت
- or
- دیگر
- ہمارے
- پر
- کاغذ.
- خاص طور پر
- گزشتہ
- راستہ
- کارکردگی
- اجازت
- نقطہ نظر
- دواسازی
- مرحلہ
- پی ایچ پی
- پلاڈيم
- پلاٹا
- افلاطون ڈیٹا انٹیلی جنس
- پلیٹو ڈیٹا
- کھیلیں
- ممکن
- ممکنہ
- قیمتی
- پیش گوئی
- تحفہ
- وزیر اعظم
- عمل
- عمل
- پیداوار
- حاصل
- پیش رفت
- وعدہ
- وعدہ
- خصوصیات
- امکانات
- پروٹوکول
- شائع
- شائع
- پبلیشر
- دھکیلنا
- تلاش
- بلند
- تیزی سے
- Rare
- قیمتیں
- رد عمل
- رد عمل
- تیار
- حقیقی دنیا
- احساس کرنا
- حال ہی میں
- کو کم
- کہا جاتا ہے
- رہے
- باقی
- کو ہٹانے کے
- کی نمائندگی کرتا ہے
- کی ضرورت
- تحقیق
- محققین
- کے حل
- کا جائزہ لینے کے
- امیر
- روڈ بلاکس
- کردار
- شاہی
- توسیع پذیر
- رفتہ رفتہ اضافہ کرنا
- سکیلنگ
- سائنسی
- سیکٹر
- سینسر
- سیکنڈ اور
- منتقل
- ہونا چاہئے
- دکھائیں
- اہم
- نمایاں طور پر
- اسی طرح
- سنگاپور
- ایک
- سائٹ
- سائٹس
- مہارت
- سوسائٹی
- حل
- کے لئے نشان راہ
- استحکام
- مستحکم
- کھڑا ہے
- امریکہ
- ذخیرہ
- سختی
- ساختی
- ساخت
- ڈھانچوں
- مطالعہ
- اعلی
- فراہمی
- سطح
- ہم آہنگی
- ترکیب
- پگھلنے
- ٹیکنالوجی
- سے
- کہ
- ۔
- مستقبل
- ان
- تو
- نظریاتی
- تھرمل
- یہ
- وہ
- اس
- اگرچہ؟
- تین
- کے ذریعے
- اس طرح
- عنوان
- کرنے کے لئے
- اوزار
- تبدیلی
- تبدیلی
- منتقلی
- منتقلی
- ٹریلین
- کے تحت
- منفرد
- یونیورسٹی
- غیر استعمال شدہ
- تازہ ترین معلومات
- URL
- us
- قابل قدر
- مختلف اقسام کے
- وسیع
- کیا
- جب
- جس
- بڑے پیمانے پر
- وسیع پیمانے پر
- گے
- ساتھ
- X
- پیداوار
- آپ
- اور
- زیفیرنیٹ