आयरन-आधारित मेटालिक ग्लासेज़ के रूप में कुशल ऑक्सीजन स्कैवेंजर्स

सर्वव्यापी ऑक्सीजन क्षरण, खराबी और पक्ष प्रतिक्रियाओं को प्रेरित करता है, जिससे सामग्री संरक्षण और प्रतिक्रिया स्थिरीकरण के लिए ऑक्सीजन स्कैवेंजिंग आवश्यक हो जाती है। हालांकि, पारंपरिक ऑक्सीजन स्कैवेंजर्स में ऑक्सीजन हटाने की दरें सीमित होती हैं और उनकी क्षमता सैद्धांतिक अधिकतम से बहुत नीचे होती है, जो संसाधनों की बर्बादी करता है और उद्योग की आवश्यकताओं से पीछे रहता है। यहां, हम Fe-आधारित मेटालिक ग्लासेज़ को कुशल ऑक्सीजन स्कैवेंजर्स के रूप में रिपोर्ट करते हैं, जो पारंपरिक प्रणालियों की तुलना में 1–4 आदेशों के औसत से अधिक ऑक्सीजन हटाने की दर प्राप्त करते हैं। FeSiB मेटालिक ग्लास में, Fe का ऑक्सीकरण Si को सहक्रियाशील रूप से सक्रिय करता है, जो 24 घंटे की ऑक्सीजन हटाने की क्षमता 1.439 L g-1 प्रदान करता है—जो Fe-आधारित सैद्धांतिक सीमा तक पहुंचता है—और 48 घंटे में 1.596 L g-1 की क्षमता प्राप्त करता है, जो इसे पार कर जाता है। डेन्सिटी फंक्शनल थ्योरी गणनाएँ यह दर्शाती हैं कि अमोर्फस संरचना ऑक्सीजन अवशोषण ऊर्जा बाधा को काफी कम करती है और O–O बांड क्लिवेज को सुगम बनाती है। इसके अलावा, निर्मित स्व-सुदृढ़ माइक्रोडोमेन्स सशक्त ऑटोकैटालिटिक चक्रण के माध्यम से O2/H2O परिवहन को मध्यस्थता करते हैं। ये परिणाम ऑक्सीजन पोटेंशियल नियंत्रण के लिए एक आशाजनक रणनीति उजागर करते हैं और उत्प्रेरक अनुप्रयोगों के लिए एक संभावित पद्धति सुझाते हैं। Fe-आधारित मेटालिक ग्लासेज़ को कुशल ऑक्सीजन स्कैवेंजर्स के रूप में रिपोर्ट किया गया है, जो तेज अवशोषण और ऑटोकैटालिटिक प्रभाव के माध्यम से पारंपरिक प्रणालियों की तुलना में 1–4 आदेश की औसत तक अधिक हटाने की दर प्राप्त करते हैं, जबकि सैद्धांतिक क्षमता सीमाओं के करीब पहुंचते हैं।