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सिलिकॉन ऑक्साइड के रसायनविदों का संश्लेषण 'रेत के अनाज में नई दुनिया' खोलता है

Anonim

यूरोप के 1 9वीं शताब्दी की प्रयोगशालाओं तक पहुंचने के प्रयास में, जॉर्जिया विश्वविद्यालय के रसायन शोधकर्ताओं ने एक खोज से सिलिकॉन रसायन शास्त्र और अर्धचालक उद्योग के लिए नई शोध संभावनाएं स्थापित की हैं।

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प्रकृति रसायन शास्त्र पत्रिका में 20 अप्रैल को प्रकाशित अध्ययन, पहली बार रसायनविदों ने सिलिकॉन ऑक्साइड की आणविक प्रजातियों को फंसाने में सक्षम होने के बारे में जानकारी दी है।

2008 में विकसित एक तकनीक का उपयोग करते हुए, यूजीए टीम ने कार्बनिक अड्डों को स्थिर करने के बीच उन्हें फँसाने से कमरे के तापमान पर पहली बार सिलिकॉन ऑक्साइड टुकड़े को अलग करने में सफलता प्राप्त की।

यूजीए फाउंडेशन के रसायन प्रोफेसर ग्रेगरी एच रॉबिन्सन और अध्ययन के सह-लेखक ने कहा, "2008 की खोज में, हम डिसिलिकॉन अणु को स्थिर करने में सक्षम थे, जिसे पहले ठोस ठोस आर्गन मैट्रिक्स पर अत्यधिक कम तापमान पर पढ़ा जा सकता था।" । "हमने दिखाया कि ये कार्बनिक आधार कमरे के तापमान पर विभिन्न प्रतिक्रियाशील अणुओं को स्थिर कर सकते हैं।"

आवर्त सारणी के तत्वों के कॉलम, या समूह आम तौर पर समान रासायनिक गुण साझा करते हैं। समूह 14, उदाहरण के लिए, तत्व कार्बन, साथ ही सिलिकॉन, सभी तत्वों की सबसे कार्बन जैसी है। हालांकि, दोनों के बीच महत्वपूर्ण अंतर हैं। जबकि कार्बन, कार्बन डाइऑक्साइड और कार्बन मोनोऑक्साइड के ऑक्साइड व्यापक रूप से ज्ञात हैं, सिलिकॉन-ऑक्सीजन एकाधिक बंधनों की महान प्रतिक्रियाशीलता के कारण संबंधित सिलिकॉन ऑक्साइड की आणविक रसायन शास्त्र अनिवार्य रूप से अज्ञात है।

दूसरी ओर, सिलिकॉन मोनोऑक्साइड को ब्रह्मांड में सबसे प्रचुर मात्रा में सिलिकॉन ऑक्साइड के रूप में वर्णित किया गया है, लेकिन स्थलीय रूप से यह केवल उच्च तापमान पर लगभग 1, 200 डिग्री सेल्सियस रहता है। स्वाभाविक रूप से प्रचुर मात्रा में सिलिका ((SiO2) n) पृथ्वी पर रेत के रूप में मौजूद है - एक नेटवर्क ठोस जिसमें प्रत्येक सिलिकॉन परमाणु एक प्रक्रिया में चार ऑक्सीजन परमाणुओं को बंधे होते हैं जो असीम रूप से दोहराते हैं।

पेपर दो नए यौगिकों की रिपोर्ट करता है जिसमें Si2O3 और Si2O4 कोर शामिल हैं जो टीम कार्बेन स्थिरीकरण तकनीक का उपयोग करके अलग करने में सक्षम थीं। इस सिंथेटिक रणनीति ने टीम को कमरे के तापमान पर अत्यधिक प्रतिक्रियाशील सिलिकॉन ऑक्साइड moieties "tame" करने की अनुमति दी।

खोज ब्रेक रसायन शास्त्र का एक क्षेत्र खोलता है जहां सिंथेटिक्स के साथ कठिनाई ने अनुसंधान गतिविधि सीमित कर दी है। सिलिकॉन-ऑक्साइड सामग्री हर इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस में पाई जाती है और इसमें कई और अनुप्रयोग और उपयोग हो सकते हैं।

रॉबिन्सन ने कहा, "हमारी तकनीक इन अत्यधिक प्रतिक्रियाशील अणुओं तक पहुंचने के लिए एक आकर्षक माध्यम प्रतीत होती है।" "हमें आणविक प्रजातियों के पास आने के लिए एक पिछला भाग मिला है जिसमें विभिन्न सिलिकॉन ऑक्साइड होते हैं।"

रॉबिन्सन की टीम में रसायन शास्त्र के सहयोगियों हेनरी "फ़्रिट्ज़" शेफेर, युजोंग वांग, याओमिंग ज़ी और देर से पॉल वॉन रेग श्लीयर शामिल हैं।

रॉबिन्सन ने कहा, "हमने दो दशक पहले यूजीए में आने के बाद से बहुत ही उत्पादक सहयोग का आनंद लिया है।" "रॉबर्ट एफ। केनेडी जूनियर द्वारा प्रसिद्ध उद्धरण के हमारे संस्करण में, हम अणुओं पर विचार करते हैं जिन्हें कभी संश्लेषित नहीं किया गया है, और हम पूछते हैं 'क्यों नहीं?'"

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कहानी स्रोत:

जॉर्जिया विश्वविद्यालय द्वारा प्रदान की जाने वाली सामग्री। मूल एलन फ्लोरी द्वारा लिखित। नोट: सामग्री शैली और लंबाई के लिए संपादित किया जा सकता है।


जर्नल संदर्भ :

  1. युजोंग वांग, मिंगवेई चेन, याओमिंग ज़ी, पिंगरोंग वी, हेनरी एफ। शेफेर, पॉल वॉन आर। श्लीर, ग्रेगरी एच रॉबिन्सन। छद्म सिलिकॉन ऑक्साइड का स्थिरीकरणप्रकृति रसायन विज्ञान, 2015; डीओआई: 10.1038 / एनकेएम.2234