टॉक्सिक एमाइन्स का पता लगाने के लिए कम्पोजिट मेम्ब्रेन उद्योगों में आपदाओं को रोक सकती है

दो या दो से अधिक सामग्रियों से बनी एक नव विकसित कम्पोजिट मेम्ब्रेन, जिसे मिक्स्ड मैट्रिक्स मेम्ब्रेन (एमएमएम) भी कहा जाता है, ने विभिन्न एमाइन्स के भाप के संपर्क में आने पर रंगों में उल्लेखनीय परिवर्तन दर्शाया है, जिससे प्रयोगशालाओं या औद्योगिक सेटिंग्स में एमाइन्स या उसके लीक होने का पता लगाने में सहायता मिली।

अमोनिया या अन्य एलिफैटिक एमाइन्स का उपयोग कई रसायन, उर्वरक और खाद्य उद्योगों में कच्चे माल या मध्यवर्ती उत्पादों के रूप में बड़े पैमाने पर किया जाता है। वे अत्यधिक विषैले होते हैं और पर्यावरण में व्यापक रूप से फैल जाते हैं। वे कई एन-नाइट्रोसामाइन का उत्पादन करने के लिए पानी में तेजी से ऑक्सीकरण कर सकते हैं, जो बहुत खतरनाक है। यहां तक ​​कि एमाइन्स के सीधे संपर्क से भी गंभीर श्वसन जलन और त्वचा में जलन हो सकती है। व्यावसायिक सुरक्षा और स्वास्थ्य प्रशासन (ओशा) ने एनएच3 के लिए कार्यस्थल सीमा 50 पीपीएम स्थापित की है। इस स्तर से ऊपर की सांद्रता गंभीर और संभावित रूप से घातक स्वास्थ्य समस्याओं को जन्म दे सकती है। इस प्रकार, उच्च और निम्न, दोनों सांद्रता में अमोनिया और एलिफैटिक एमाइन का पता लगाना, चाहे वह भाप या तरल रूप में हो, प्रभावी पर्यावरण तथा जल निगरानी के लिए आवश्यक है। यह कार्यस्थल पर गैस रिसाव और आपदाओं को रोकने के लिए बेहद महत्वपूर्ण है।

हाल ही में, 2डी एमओएफ नैनोशीट्स ने अपने 3डी बल्क समकक्षों की तुलना में अधिक ध्यान आकर्षित किया है। ये 2डी एमओएफ कई उजागर सक्रिय साइटें, एक अत्यंत उच्च सतह-से-आयतन परमाणु अनुपात और एक बड़ा विशिष्ट सतह क्षेत्र प्रदान करते हैं, जो उत्प्रेरक, गैस पृथक्करण और भंडारण जैसे विभिन्न अनुप्रयोगों में उनके प्रदर्शन को बढ़ाते हैं।

विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग के एक स्वायत्त संस्थान, इंस्टीट्यूट ऑफ नैनो साइंस एंड टेक्नोलॉजी (आईएनएसटी), मोहाली में डॉ. मोनिका सिंह की अनुसंधान टीम ने लगभग 4.15 एनएम की मोटाई के साथ एक अत्यधिक जल-स्थिर अल्ट्राथिन एनआई-बीटीसी नैनोशीट का संश्लेषण किया। 2डी ऑक्साइड सेक्रिफाइस अप्रोच ने इन एमओएफ नैनोशीट्स में एक अद्वितीय "टर्न-ऑन" फ्लोरेसेंस प्रक्रिया के माध्यम से जलीय माध्यम में एलिफैटिक एमाइन्स और अमोनिया का पता लगाने में असाधारण संवेदनशीलता प्रदर्शित की, जो दुर्लभ है।

शोधकर्ताओं ने इनका उपयोग एमओएफ नैनोशीट की एक मिश्रित मैट्रिक्स मेम्ब्रेन बनाने के लिए किया, जिसने एनएच 3 और एलिफैटिक एमाइन की उपस्थिति में नग्न आंखों से देखे जाने वाले रंग में बदलाव दिखाया। प्रत्येक मामले में रंग परिवर्तन की प्रतिक्रिया अलग-अलग होती है, जिससे एमएमएम विभिन्न प्रकार के अमीन वाष्पों को दृष्टिगत रूप से अलग करने में सक्षम होते हैं। ये मेम्ब्रेन दोबारा प्रयोग करने के योग्य भी हैं और इन्हें एमाइन्स का वास्तविक समय में पता लगाने के लिए आसानी से नियोजित किया जा सकता है।

जलीय और वाष्प दोनों चरणों में अमोनिया और एलिफैटिक एमाइन्स के लिए "टर्न-ऑन" फ्लोरेसेंस प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए अल्ट्राथिन एमओएफ नैनोशीट का उपयोग करके, जर्नल नैनोस्केल में प्रकाशित शोध व्यावहारिक अनुप्रयोगों में नैनोमटेरियल की खोज के लिए नए रास्ते खोलता है।

एमएमएम ने विभिन्न एमाइन्स के भाप के संपर्क में आने पर रंग में उल्लेखनीय परिवर्तन दिखाया, जिससे प्रयोगशालाओं या औद्योगिक सेटिंग्स में अमोनिया या अन्य एमाइन्स के लीक होने का पता लगाने में सहायता मिली, क्योंकि इन्हें कई रसायनों, उर्वरक और भोजन में कच्चे माल या मध्यवर्ती उत्पादों के रूप में बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाता है। इसलिए,  कार्यस्थल पर गैस रिसाव का पता लगाकर बड़ी आपदाओं को रोकने के लिए 2डी एमओएफ डिजाइन करना आवश्यक है।