টাইটানিয়াম হাইড্রাইড ন্যানোফিল্মগুলিতে হাইড্রোজেন আইসোটোপগুলি পিনপয়েন্ট করার জন্য নতুন পদ্ধতি হাইড্রোজেন স্টোরেজকে অগ্রসর করতে পারে

নেচার কমিউনিকেশনসে প্রকাশিত একটি গবেষণায়, টোকিও বিশ্ববিদ্যালয়ের [录田 1] বিশ্ববিদ্যালয়ের শিল্প বিজ্ঞান ইনস্টিটিউটের গবেষকরা ন্যানোফিল্মগুলিতে হাইড্রোজেনের অবস্থান নির্ধারণের জন্য একটি পদ্ধতির কথা জানিয়েছেন।

যেহেতু এগুলি খুব ছোট, হাইড্রোজেন পরমাণুগুলি সহজেই অন্যান্য উপকরণগুলির কাঠামোর মধ্যে স্থানান্তর করতে পারে। টাইটানিয়াম টাইটানিয়াম হাইড্রাইড দেওয়ার জন্য হাইড্রোজেন শোষণ করে, এটি হাইড্রোজেন স্টোরেজের মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য দরকারী করে তোলে।

কতগুলি হাইড্রোজেন পরমাণু উপস্থিত রয়েছে এবং তারা ঠিক কোথায় তা বোঝার বিষয়টি উপাদানগুলির বৈশিষ্ট্যগুলিকে সুর করার জন্য কী সরবরাহ করতে পারে। তবে, সাধারণত ব্যবহৃত কৌশলগুলির সাথে হাইড্রোজেন সনাক্ত করা যেমন ইলেক্ট্রন প্রোব হিসাবে এবং এক্স-রে- চ্যালেঞ্জিং কারণ তাদের ছোট পরমাণুর প্রতি সংবেদনশীলতার অভাব রয়েছে।

গবেষকরা টাইটানিয়াম হাইড্রাইড ন্যানোফিল্মগুলির দ্বি-মাত্রিক কৌণিক ম্যাপিং তৈরি করার জন্য দুটি কৌশল-পারমাণবিক বিক্রিয়া বিশ্লেষণ (এনআরএ) এবং আয়ন চ্যানেলিংকে একত্রিত করেছেন।

"আমরা একটি টিআইএইচ ১.৪7 ন্যানোফিল্মকে ঘনিষ্ঠভাবে দেখেছি," গবেষণার শীর্ষস্থানীয় লেখক টাকাহিরো ওজাওয়া ব্যাখ্যা করেছেন। "ন্যানোফিল্মগুলি বোঝা দরকারী কারণ অনেকগুলি হাইড্রোজেন-সম্পর্কিত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে পৃষ্ঠ এবং উপগ্রহের প্রতিক্রিয়া জড়িত। আমরা ন্যানোফিল্মে হাইড্রোজেন এবং ডিউটিরিয়াম পরমাণু উভয়ই সঠিকভাবে সনাক্ত করতে সক্ষম হয়েছি।"

সমস্ত ডিউটিরিয়াম পরমাণু-হাইড্রোজেনের একটি আইসোটোপ ডাবল এর ভর দিয়ে টাইটানিয়াম স্ফটিকের অবস্থানগুলিতে টেট্রাহেড্রাল অবস্থান হিসাবে পরিচিত। যাইহোক, উপস্থিত হাইড্রোজেন পরমাণুর 11% অষ্টাহেড্রাল হিসাবে বর্ণিত সাইটগুলিতে ছিল। গণনাগুলি দেখিয়েছে যে সাইটগুলিতে এই জাতটি থাকা প্রতিসাম্যকে হ্রাস করেছে, যা জালিকে আরও স্থিতিশীল করে তুলেছে।

যেহেতু ডিউটিরিয়াম পরমাণুগুলি পারমাণবিক কোয়ান্টাম প্রভাবগুলির কারণে অক্টেহেড্রাল সাইটগুলি দখল করে নি, হাইড্রোজেন আইসোটোপগুলির অনুপাত নিয়ন্ত্রণ করে উদ্দেশ্যযুক্ত প্রয়োগের ভিত্তিতে ন্যানোফিল্মগুলির স্থিতিশীলতা এবং বৈশিষ্ট্যগুলি সুর করার মাধ্যম হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।

"হাইড্রাইডে দুটি আইসোটোপের মধ্যে পার্থক্য করতে সক্ষম হয়ে নিয়ন্ত্রণের সুযোগ প্রকাশ করেছে," ক্যাটসুয়ুকি ফুকুটানি, সিনিয়র লেখক বলেছেন। "এটিতে নির্দিষ্ট হাইড্রোজেন-প্ররোচিত ঘটনা তৈরির জন্য স্পষ্টভাবে গুরুত্বপূর্ণ ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশন থাকবে।"

টাইটানিয়াম হাইড্রাইড ন্যানোফিল্মগুলির বর্ধিত বোঝাপড়া হাইড্রোজেন স্টোরেজ, সলিড ইলেক্ট্রোলাইট এবং ভিন্ন ভিন্ন ক্যাটালাইসিস অ্যাপ্লিকেশনগুলিতেও অবদান রাখবে বলে আশা করা হচ্ছে যখন আমরা ভবিষ্যতের জন্য ব্যবহারিক এবং নিরাপদ সবুজ সমাধানগুলির দিকে এগিয়ে যাই।