পেট্রোকেমিক্যাল শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত স্ফটিকের উপকরণ জিলাইটস, সূক্ষ্ম রাসায়নিকের উত্পাদনে মূল অনুঘটক হিসাবে কাজ করে, অ্যালুমিনিয়াম জিওলাইট কাঠামোর মধ্যে সক্রিয় সাইটগুলির উত্স হিসাবে কাজ করে। হংকং পলিটেকনিক বিশ্ববিদ্যালয় (পলিইউ) এর একটি গবেষণা দল জিওলাইট ফ্রেমওয়ার্কে অ্যালুমিনিয়াম পরমাণুর যথাযথ অবস্থান প্রকাশ করেছে। এই আবিষ্কারটি আরও দক্ষ এবং স্থিতিশীল অনুঘটকগুলির নকশাকে সহজতর করতে পারে, লক্ষ্য করে পেট্রোকেমিক্যাল পণ্যগুলির ফলন বৃদ্ধি, দক্ষ পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি সঞ্চয় অর্জন এবং বায়ু দূষণ নিয়ন্ত্রণ করা। এই অগ্রগতি আরও প্রাসঙ্গিক ক্ষেত্রে জিওলাইটের প্রয়োগ প্রচার করবে। অনুসন্ধানগুলি আন্তর্জাতিক জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে বিজ্ঞান।
গবেষণার নেতৃত্বে আছেন অধ্যাপক শিক চি এডম্যান সাং, ক্যাটালাইসিস এবং ফলিত জীববিজ্ঞান ও রাসায়নিক প্রযুক্তির পলিইউ বিভাগের উপকরণগুলির চেয়ার অধ্যাপক। তিনি একই বিভাগের উভয়ই গবেষণা সহকারী অধ্যাপক ডাঃ গুয়াংচাও লি সহ সহযোগী অধ্যাপক অধ্যাপক টিএসজেড উন বেনেডিক্ট লো যোগদান করেছেন। দলটি অক্সফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয় এবং চীনা একাডেমি অফ সায়েন্সেসের যথার্থ পরিমাপ বিজ্ঞান এবং প্রযুক্তির জন্য ইনোভেশন একাডেমির গবেষকদের সাথে সহযোগিতা করেছিল।
জিওলাইটগুলির অনন্য বৈশিষ্ট্যগুলি, তাদের সু-সংজ্ঞায়িত মাইক্রোপারাস কাঠামো, উচ্চ পৃষ্ঠের অঞ্চল এবং টিউনেবল অ্যাসিডিটি এবং মৌলিকত্ব দ্বারা চিহ্নিত, এগুলি পেট্রোকেমিক্যাল রিফাইনিং, পরিবেশগত ক্যাটালাইসিস এবং সূক্ষ্ম রাসায়নিক সংশ্লেষণে অপরিহার্য করে তোলে। জিওলাইট ফ্রেমওয়ার্কের মধ্যে প্রতিস্থাপন অ্যালুমিনিয়াম পরমাণুর বিতরণ আণবিক বিজ্ঞাপনদাতাদের জ্যামিতিকে প্রভাবিত করে, অনুঘটক ক্রিয়াকলাপ এবং আকৃতি এবং আকার নির্বাচনকে প্রভাবিত করে। যাইহোক, এই অ্যালুমিনিয়াম পরমাণুগুলি সঠিকভাবে সনাক্ত করা এবং জিওলাইটের অনুঘটক আচরণের উপর তাদের প্রভাবগুলি বোঝার ফলে কয়েক দশক ধরে বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায়ের জন্য চ্যালেঞ্জ তৈরি হয়েছে।
তাদের গবেষণায়, দলটি উন্নত অনুঘটক প্রক্রিয়াগুলির জন্য এইচ-জেডএসএম -5 অনুকূলিতকরণ, মৌলিক গবেষণা এবং ব্যবহারিক প্রয়োগের মধ্যে ব্যবধানটি পূরণ করার জন্য ল্যাব-সিন্থেসাইজড এবং বাণিজ্যিক এইচ-জেডএসএম -5 জিওলাইট উভয়কেই মনোনিবেশ করেছিল। উল্লেখযোগ্যভাবে, দলটি একটি উদ্ভাবনী পদ্ধতির প্রবর্তন করেছিল যা সিঙ্ক্রোট্রন রেজোন্যান্ট সফট এক্স-রে বিচ্ছুরণকে সংহত করে-পারমাণবিক কাঠামো অধ্যয়নের জন্য একটি শক্তিশালী সরঞ্জাম-প্রোব-সহায়ক সলিড-স্টেট পারমাণবিক চৌম্বকীয় অনুরণন (এসএসএনএমআর) এবং আণবিক সংশ্লেষ পদ্ধতি সহ। এই সংহতকরণ অ্যালুমিনিয়াম পরমাণুর সক্রিয় সাইটগুলিতে অণুগুলির মিথস্ক্রিয়া প্রকাশ করেছে। শেষ পর্যন্ত, দলটি বাণিজ্যিক এইচ-জেডএসএম -5 জিওলাইটে অ্যালুমিনিয়াম পরমাণুর একক এবং জোড়া সনাক্তকরণে একটি অগ্রগতি অর্জন করেছে।
গবেষণার ফলাফলগুলি আরও দক্ষ এবং নির্বাচনী অনুঘটকদের বিকাশের সুবিধার্থে, যা পেট্রোকেমিক্যালসের বাইরে বিস্তৃত-ছাড়ের প্রভাব ফেলে, পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি এবং দূষণ নিয়ন্ত্রণের মতো শিল্পগুলির জন্য সম্ভাব্য সুবিধা দেয়। শক্তি খরচ হ্রাস, এটি পরিবর্তে, স্থায়িত্ব প্রচার করতে পারে এবং পরিবেশগত প্রভাবকে হ্রাস করতে পারে। পেট্রোকেমিক্যাল রিফাইনিংয়ের ক্ষেত্রে, এই অনুঘটকগুলি জ্বালানী ফলন এবং গুণমানকে উন্নত করতে পারে, বিশেষত পেট্রোল এবং ওলেফিনগুলির মতো পণ্যগুলির জন্য, একই সাথে শক্তি ব্যবহারকে হ্রাস করে। পরিবেশ ক্যাটালাইসিসের রাজ্যে, তারা ক্লিনার এয়ার এবং বায়ু দূষণকে প্রশমিত করতে অবদান রাখে। পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি এবং বায়োফুয়েলগুলির জন্য, এই উদ্ভাবনগুলি হাইড্রোজেন স্টোরেজ এবং ব্যবহারের প্রক্রিয়াগুলিকে অগ্রসর করে, যা হাইড্রোজেন অর্থনীতির বিকাশের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
অধ্যাপক এডম্যান সাং বলেছিলেন, “এই আবিষ্কারটি একটি গেম-চেঞ্জার কারণ এটি জিওলাইট ফ্রেমওয়ার্কে অ্যালুমিনিয়াম পরমাণুর অবস্থান এবং কীভাবে তারা অবস্থান করছে, প্রথমবারের জন্য জিওলাইট ফ্রেমওয়ার্কগুলির কাঠামোগত বর্ণনাকে সরবরাহ করে। এই ব্রেকথ্রু আরও দক্ষ এবং জেইলাইটকে আরও দক্ষতার সাথে তৈরি করার অনুমতি দেয়,” এই ব্রেকথ্রু আরও দক্ষ এবং লক্ষ্যযুক্ত জেইলাইটকে লক্ষ্য করে।
অধ্যাপক বেনেডিক্ট লো বলেছিলেন, “আমরা অ্যালুমিনিয়াম পরমাণুর বিতরণ এবং অ্যাডসরবড অণুগুলির সাথে তাদের মিথস্ক্রিয়া সম্পর্কে একটি বহুমাত্রিক দৃষ্টিভঙ্গি অর্জনের জন্য বিভিন্ন কৌশল অনুসন্ধান এবং একত্রিত করেছি, যার ফলে গুরুত্বপূর্ণ প্রতিক্রিয়া ব্যবস্থায় অন্তর্দৃষ্টি রয়েছে।
ডাঃ গুয়াংচাও লি বলেছেন, “আমরা অ্যালুমিনিয়াম পরমাণুর বিতরণ এবং ঘনত্বকে যথাযথভাবে নিয়ন্ত্রণ করার জন্য আরও অভিনব সংশ্লেষণ পদ্ধতিগুলি বিকাশ করব, পাশাপাশি জিলাইটে তাদের ছিদ্র আর্কিটেকচার। এই অগ্রগতিটি নির্দিষ্ট শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য অনুকূলিত ক্রিয়াকলাপ, নির্বাচনযোগ্যতা এবং স্থিতিশীলতার সাথে অনুঘটকদের নকশাকে সক্ষম করবে।”
সামনের দিকে তাকিয়ে, দলটি বাণিজ্যিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে গবেষণার ফলাফলগুলি অনুবাদ করতে শিল্প অংশীদারদের সাথে নিবিড়ভাবে কাজ করবে। পলি-ডে বে টেকনোলজি অ্যান্ড ইনোভেশন রিসার্চ ইনস্টিটিউটের বিস্তৃত নেটওয়ার্ক এবং গবেষণা শক্তিগুলি উপকারের মাধ্যমে, যা সবুজ রসায়ন এবং টেকসই ক্যাটালাইসিসকে কেন্দ্র করে, দলটি অনুবাদমূলক গবেষণা প্রচার এবং উন্নত জেওলাইট অনুঘটকদের বাণিজ্যিকীকরণকে ত্বরান্বিত করতে গার্হস্থ্য পেট্রোকেমিক্যাল সংস্থাগুলির সাথে সহযোগিতা করবে। এই প্রচেষ্টাটি হংকংয়ের একমাত্র এসএসএনএমআর সুবিধা এবং শীঘ্রই গ্রেটার উপসাগর এবং দক্ষিণী চীনের প্রথম গতিশীল পারমাণবিক মেরুকরণ এসএসএনএমআর (ডিএনপি-এসএসএনএমআর) স্পেকট্রোমিটার প্রবর্তিত হওয়ার সাথে সাথে অত্যাধুনিক পলিইউ সুবিধাগুলি দ্বারা উত্সাহিত হয়েছে। এই সংস্থানগুলি দলের গবেষণা ক্ষমতাগুলিকে শক্তিশালী করে এবং তাদের গবেষণা প্রচেষ্টার অগ্রগতি সহজতর করে।