ক্যাটালিটিক রেজোন্যান্স তত্ত্ব

রসায়নে, গতিশীল অনুঘটক পৃষ্ঠ ব্যবহার করে বিক্রিয়ার গতিবৃদ্ধির গতিবিদ্যা বর্ণনা করার জন্য ক্যাটালিটিক রেজোন্যান্স তত্ত্ব (Catalytic resonance theory) উদ্ভাবন করা হয়েছে। অনুঘটকীয় বিক্রিয়াগুলি এমন পৃষ্ঠে ঘটে যেখানে পৃষ্ঠতলের বন্ধন শক্তি এবং/অথবা এনট্রপির পরিবর্তন হয়। যখন পৃষ্ঠতলের বন্ধন শক্তির কম্পাঙ্কসমূহ পৃষ্ঠতলের বিক্রিয়া, অধিশোষণ এবং বিশোষণের স্বাভাবিক কম্পাঙ্কের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হয়, তখন বিক্রিয়ার সামগ্রিক হার বৃদ্ধি পায়।

 ইতিহাস 
ক্যাটালিটিক রেজোন্যান্স তত্ত্বটি ফরাসি রসায়নবিদ পল সাবাতিয়ে কর্তৃক উদ্ভাবিত অনুঘটনের সাবাতিয়ের নীতির ওপর ভিত্তি করে তৈরি। সর্বোচ্চ অনুঘটকীয় কর্মক্ষমতার সীমার ক্ষেত্রে, একটি অনুঘটকের পৃষ্ঠতল খুব বেশি শক্তিশালী বা খুব বেশি দুর্বল কোনোটিই হয় না। শক্তিশালী বন্ধনের ফলে উৎপাদ বিশোষণের সীমাবদ্ধতার কারণে সামগ্রিক অনুঘটকীয় বিক্রিয়ার হার সীমিত হয়ে পড়ে, অন্যদিকে দুর্বল বন্ধনযুক্ত অনুঘটকগুলো পৃষ্ঠতলের রসায়নের (surface chemistry) হারের কারণে সীমিত থাকে। বিভিন্ন অনুঘটকীয় পদার্থের বৈশিষ্ট্য নির্ধারণকারী একটি ডেসক্রিপ্টর ব্যবহার করে সর্বোত্তম অনুঘটকীয় কর্মক্ষমতাকে একটি 'ভলকানো' বা আগ্নেয়গিরির চূড়া হিসেবে চিত্রিত করা হয়। ১৯৬০ সালে বালান্দিন প্রথম সাবাতিয়ের নীতির পরীক্ষামূলক প্রমাণ প্রদর্শন করেন।

সাবাতিয়ের ভলকানো বিক্রিয়া প্লটের গতিশীল ব্যাখ্যার ওপর ভিত্তি করে ক্যাটালিটিক রেজোন্যান্সের ধারণাটি প্রস্তাব করা হয়েছিল। সেখানে বর্ণনা করা হয়েছে যে, ভলকানো প্লটের চূড়ার উভয় পাশের সম্প্রসারণ পৃষ্ঠতলের বিক্রিয়া বা বিশোষণের মতো দুটি হার-নির্ধারক ঘটনার সময়কাল নির্ধারণ করে। বন্ধন শক্তির স্পন্দনের বিস্তার (amplitude) যদি ভলকানো চূড়া পর্যন্ত বিস্তৃত হয়, তবে বিস্তারের প্রান্তবিন্দুগুলো স্বতন্ত্র বিক্রিয়া ঘটনার ক্ষণস্থায়ী দ্রুততর সময়কালকে ছেদ করে। পর্যাপ্ত দ্রুত বন্ধন শক্তি স্পন্দনের শর্তাবলীতে, ক্ষণস্থায়ী বন্ধন শক্তির পরিবর্তনের কম্পাঙ্ক বিক্রিয়ার স্বাভাবিক কম্পাঙ্কের সাথে মিলে যায় এবং সামগ্রিক বিক্রিয়ার হার ভলকানো প্লটের চূড়ার চেয়েও অনেক বেশি টার্নওভার ফ্রিকোয়েন্সি অর্জন করে। নির্দিষ্ট তাপমাত্রা এবং স্পন্দনের বিস্তারে বিক্রিয়া ও অনুঘটকের একক রেজোন্যান্স কম্পাঙ্ককে (১/সেকেন্ড) বেগুনি টাই লাইন হিসেবে চিহ্নিত করা হয়; অন্যান্য প্রযুক্ত কম্পাঙ্কগুলো হয় ধীর অথবা কম কার্যকর।

 তত্ত্ব 

ক্যাটালিটিক রেজোন্যান্স তত্ত্বের ভিত্তি হলো সময়ের সাথে পৃষ্ঠতলের বন্ধন শক্তি এবং পৃষ্ঠতলের অবস্থান্তর অবস্থার (transition state) পরিবর্তনের ফলে অধিশোষণ, পৃষ্ঠতলের বিক্রিয়া এবং বিশোষণের ক্ষণস্থায়ী আচরণ। কোনো একটি একক প্রজাতি i-এর বন্ধন শক্তিকে একটি সাময়িক ফাংশনাল (temporal functional) দ্বারা বর্ণনা করা হয়, যার মধ্যে কম্পাঙ্ক fi এবং বিস্তার dUi-এর বর্গাকার বা সাইনুসয়ডাল তরঙ্গ অন্তর্ভুক্ত থাকে:

অন্যান্য পৃষ্ঠতলীয় রাসায়নিক প্রজাতিসমূহ (species) j, ধ্রুবক রৈখিক প্যারামিটার 'গামা' (gamma) γi-j দ্বারা স্পন্দিত প্রজাতি i-এর সাথে সম্পর্কিত:


দুটি পৃষ্ঠতলীয় প্রজাতি অধিশোষণের সাধারণ এনথালপি, 'ডেল্টা' (delta) δi-j-ও ভাগ করে নেয়। প্রজাতি i-এর স্পন্দনের কম্পাঙ্ক ও বিস্তার নির্দিষ্ট করা এবং অন্যান্য সকল পৃষ্ঠতলীয় প্রজাতি j-এর জন্য γi-j ও δi-j-এর সম্পর্ক স্থাপন করা হলে সময়ের সাথে সকল রাসায়নিক পৃষ্ঠতলীয় প্রজাতির অধিশোষণ এনথালপি নির্ধারণ করা সম্ভব হয়।
যেকোনো দুটি প্রজাতি i এবং j-এর মধ্যে পৃষ্ঠতলের বিক্রিয়ার অবস্থান্তর অবস্থার শক্তি বেল–ইভান্স–পোলানি নীতির রৈখিক স্কেলিং সম্পর্কের মাধ্যমে অনুমান করা হয়। এটি প্যারামিটার α এবং β-এর মাধ্যমে পৃষ্ঠতলের বিক্রিয়া এনথালপি ΔHi-j-কে অবস্থান্তর অবস্থার শক্তি Ea-এর সাথে নিম্নলিখিত সম্পর্কের মাধ্যমে যুক্ত করে:

রাসায়নিক প্রজাতির স্পন্দিত পৃষ্ঠতল এবং অবস্থান্তর অবস্থার শক্তি পৃষ্ঠতলের বিক্রিয়া, অধিশোষণ এবং বিশোষণের সাথে যুক্ত গতিবিদ্যার হার ধ্রুবকগুলোকে পরিবর্তিত করে। প্রজাতি i থেকে পৃষ্ঠতলীয় প্রজাতি j-তে রূপান্তরিত হওয়ার বিক্রিয়া হার ধ্রুবকে গতিশীল সক্রিয়ণ শক্তি অন্তর্ভুক্ত থাকে:

এর ফলে প্রাপ্ত পৃষ্ঠতলের রসায়নের গতিবিদ্যাকে একটি বিক্রিয়া হারের সমীকরণের মাধ্যমে বর্ণনা করা হয়, যাতে পৃষ্ঠতলের বন্ধন শক্তির স্পন্দনের প্রতিক্রিয়া হিসেবে গতিশীল গতিবিদ্যার প্যারামিটার থাকে:

,

যেখানে k হলো গতিশীল সক্রিয়ণ শক্তি বিশিষ্ট বিক্রিয়াসমূহ। বিশোষণ হার ধ্রুবকও স্পন্দিত পৃষ্ঠতল বন্ধন শক্তির সাথে পরিবর্তিত হয়:

।

একটি অবিচ্ছিন্ন প্রবাহযুক্ত স্টিয়ার্ড ট্যাঙ্ক রিঅ্যাক্টরে (CSTR) বিষমজাতীয় অনুঘটকের ওপর ১% রূপান্তর হারে একটি উভমুখী A-থেকে-B বিক্রিয়ার গতিশীল পৃষ্ঠতল বন্ধন শক্তি প্রয়োগ করলে প্রজাতি B-তে একটি সাইনুসয়ডাল বন্ধন শক্তি তৈরি হয়। পৃষ্ঠতল বন্ধন শক্তির বিস্তারের প্রান্তবিন্দুগুলোর মধ্যকার রূপান্তরকালে, তাৎক্ষণিক বিক্রিয়ার হার (অর্থাৎ, টার্নওভার ফ্রিকোয়েন্সি) একটি লিমিট সাইকেল সমাধান হিসেবে অর্ডারের মান পর্যন্ত স্পন্দিত হয়।

 রসায়নে প্রভাব 

থাম্ব|একটি প্রোগ্রামযোগ্য প্রভাবকের (catalyst) কার্যকর প্রভাবন হার প্রয়োগকৃত অনুনাদ কম্পাঙ্কে (resonance frequency) সর্বোচ্চ হয়।

পৃষ্ঠতলের সকল রাসায়নিক উপাদানের দোদুল্যমান বন্ধন শক্তি প্রভাবক পৃষ্ঠে পর্যায়ক্রমিক ক্ষণস্থায়ী আচরণের সৃষ্টি করে। ধীর কম্পাঙ্কের দোলনের ক্ষেত্রে, এই ক্ষণস্থায়ী সময়কালটি দোলন সময়ের তুলনায় খুবই সামান্য, ফলে পৃষ্ঠের বিক্রিয়াটি একটি নতুন স্থিতাবস্থায় (steady state) পৌঁছায়। তবে, দোলন কম্পাঙ্ক বৃদ্ধির সাথে সাথে পৃষ্ঠের ক্ষণস্থায়ী সময়কাল দোলনের সময়ের কাছাকাছি চলে আসে এবং প্রভাবক পৃষ্ঠ একটি নিরবচ্ছিন্ন ক্ষণস্থায়ী অবস্থায় থাকে। প্রয়োগকৃত কম্পাঙ্কের বিপরীতে কোনো বিক্রিয়ার কার্যকর প্রভাবন হারের একটি গ্রাফ থেকে সেই 'অনুনাদী' কম্পাঙ্ক চিহ্নিত করা যায়, যেখানে প্রভাবক পৃষ্ঠের ক্ষণস্থায়ী অবস্থা প্রয়োগকৃত কম্পাঙ্কের সাথে মিলে যায়। অনুনাদ কম্পাঙ্কে প্রভাবন হারটি একটি স্থির সিস্টেমের সাবাটিয়ার ভলকানো প্লটের (Sabatier volcano plot) সর্বোচ্চ হারের চেয়েও বেশি হয়; যা প্রচলিত প্রভাবনের তুলনায় প্রায় পাঁচ গুণ দ্রুততর হতে পারে।

থাম্ব|বাম|স্থায়ী বিস্তার এবং পরিবর্তনশীল কম্পাঙ্ক প্রয়োগ করে পৃষ্ঠতলের গতিশীল বন্ধন শক্তি নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে A-থেকে-B এবং A-থেকে-C প্রভাবন বিক্রিয়াগুলো নিয়ন্ত্রণ করা সম্ভব।

γi-j প্যারামিটার দ্বারা সংজ্ঞায়িত পৃষ্ঠতলের বন্ধন শক্তির দোলন বিভিন্ন রাসায়নিক উপাদানের ক্ষেত্রে ভিন্ন ভিন্ন মাত্রায় ঘটে। যেকোনো নন-ইউনিটি (non-unity) γi-j সিস্টেমের ক্ষেত্রে, পৃষ্ঠ শক্তির অপ্রতিসাম্যের ফলে বিক্রিয়াটি সাম্যাবস্থা থেকে দূরে একটি স্থিতাবস্থার দিকে ধাবিত হয়। আণবিক যন্ত্রের নিয়ন্ত্রিত দিকমুখিতার মতোই, এর ফলে উৎপন্ন র‌্যাচেট শক্তি প্রক্রিয়াটি মুক্ত শক্তি নতিমাত্রার (free energy gradient) বিপরীতে একটি প্রভাবন বিক্রিয়ার মাধ্যমে অণুগুলোকে নির্বাচনমূলকভাবে চালিত করে।

একাধিক প্রভাবন বিক্রিয়া সম্পন্ন একটি পৃষ্ঠে গতিশীল বন্ধন শক্তি প্রয়োগ করলে প্রতিটি রাসায়নিক প্রক্রিয়ার স্বাভাবিক কম্পাঙ্কের পার্থক্যের কারণে জটিল আচরণ দেখা দেয়; এই কম্পাঙ্কগুলো শোষণ (adsorption), নিঃসরণ (desorption) এবং পৃষ্ঠের গতিশীল হারের প্যারামিটার দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। পৃষ্ঠতলে সংঘটিত A-থেকে-B এবং A-থেকে-C দুটি সমান্তরাল প্রাথমিক বিক্রিয়ার একটি সিস্টেম বিবেচনা করলে দেখা যায় যে, গতিশীল অবস্থায় প্রভাবকের কার্যকারিতা কোনো নির্দিষ্ট বিক্রিয়াজাত পণ্য (B বা C) নির্বাচনের ক্ষেত্রে ভিন্ন ভিন্ন সক্ষমতা দেখায়। বর্ণিত সিস্টেমে উভয় বিক্রিয়ার সামগ্রিক তাপগতিবিদ্যা একই এবং রাসায়নিক সাম্যাবস্থায় এরা সমান পরিমাণে (৫০% সিলেক্টিভিটি) B এবং C উৎপন্ন করবে। সাধারণ স্থির প্রভাবক পরিচালনায় কেবল পণ্য B-এর সিলেক্টিভিটি ৫০%-এর বেশি হতে পারে এবং পণ্য C কখনই প্রাধান্য পায় না। তবে, চিত্রে যেমন দেখানো হয়েছে, নির্দিষ্ট কম্পাঙ্ক ও বিস্তারে (amplitude) পৃষ্ঠ বন্ধন গতিশীলতা প্রয়োগ করলে বিক্রিয়ক নির্বাচনের সম্পূর্ণ পরিসরটি পাওয়া সম্ভব। ১-১০ হার্জ সীমার মধ্যে প্যারামিটারের এমন একটি ছোট অংশ বিদ্যমান যেখানে পণ্য C উচ্চমাত্রায় উৎপন্ন হয়; এই অবস্থাটি কেবল গতিশীল প্রভাবন প্রক্রিয়ার মাধ্যমেই অর্জন করা সম্ভব।

 দক্ষ গতিশীল প্রভাবকের প্রক্রিয়া 

প্রভাবন বিক্রিয়ার সময় মুক্ত শক্তি পৃষ্ঠের (free energy surface) জোরপূর্বক পরিবর্তন ঘটানো হয় এমন প্রভাবককে 'প্রোগ্রামযোগ্য প্রভাবক' বলা হয়। স্ট্রেইন, আলো বা আধানের মাধ্যমে সক্রিয় স্থানটির পরিবর্তন ঘটিয়ে শোষিত পদার্থ (adsorbates) এবং অবস্থান্তর দশার (transition states) বন্ধন শক্তি নিয়ন্ত্রণ করা যায়, যা বিক্রিয়ার হার ও রূপান্তরকে প্রভাবিত করে। প্রথাগত স্থির সক্রিয় স্থানে যা সম্ভব নয়, দোদুল্যমান মুক্ত শক্তি পৃষ্ঠের মাধ্যমে সেই নতুন সুযোগগুলো তৈরি হয়েছে। তবে এর জন্য প্রভাবককে সচল রাখতে শক্তির ইনপুট প্রয়োজন হয়, যা একটি প্রোগ্রামযোগ্য প্রভাবকের দক্ষতার প্রশ্নটি সামনে নিয়ে আসে।

থাম্ব|দক্ষ প্রোগ্রামযোগ্য প্রভাবক: শক্তিশালী এবং দুর্বল বন্ধন অবস্থার মধ্যে দোদুল্যমান একটি প্রোগ্রামযোগ্য প্রভাবক দক্ষতার সাথে বেগুনি অণু A(g)-কে সোনালী অণু B(g)-তে রূপান্তরিত করে।

একটি প্রোগ্রামযোগ্য প্রভাবক যখন শক্তিশালী এবং দুর্বল বন্ধন শক্তির মধ্যে দোদুল্যমান থাকে, তখন এটি বিক্রিয়ার অন্তর্বর্তী ধাপগুলোর মধ্যে ইতিবাচক সম্পর্ক প্রদর্শন করে; অর্থাৎ B* এবং A* উভয়ের বন্ধন শক্তি একই সাথে দুর্বল বা শক্তিশালী হয়। শক্তিশালী বন্ধন অবস্থায়, A* সহজেই অবস্থান্তর দশার মাধ্যমে B* গঠন করে। আবার বন্ধন দুর্বল হলে, B* সহজেই পৃষ্ঠ থেকে বিমুক্ত হয়ে B(g) গঠন করে এবং সাথে সাথেই A(g) শোষিত হয়ে A* হিসেবে পুনরায় চক্রটি শুরু করে। একটি দক্ষ প্রোগ্রামযোগ্য প্রভাবক প্রতিটি দোলনের সাথে বিক্রিয়ক থেকে উৎপাদে রূপান্তরিত হয়। এক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হলো দুর্বল বন্ধন অবস্থায় অবস্থান্তর দশা বাধার (transition state barrier) উচ্চতা; উচ্চ বাধা একটি র‌্যাচেট প্রক্রিয়া তৈরি করে যা B*-কে পুনরায় পশ্চাৎমুখী বিক্রিয়ার মাধ্যমে A*-এ পরিণত হতে বাধা দেয়।

প্রোগ্রামযোগ্য প্রভাবকের দক্ষতা 'টার্নওভার এফিসিয়েন্সি' (ηTOE) মেট্রিক দ্বারা নির্ধারণ করা যায়। টার্নওভার এফিসিয়েন্সি বিক্রিয়ার সময়ের গড় গতিশীল টার্নওভার ফ্রিকোয়েন্সি (TOFdyn) এবং স্থিতাবস্থার টার্নওভার ফ্রিকোয়েন্সির (TOFss) পার্থক্যের সাথে প্রয়োগকৃত কম্পাঙ্কের (fapp) তুলনা করে।

অত্যন্ত দক্ষ প্রোগ্রামযোগ্য প্রভাবকের টার্নওভার এফিসিয়েন্সি ১-এর কাছাকাছি (ηTOE ~ 1) থাকে, যা নির্দেশ করে যে প্রয়োগকৃত কম্পাঙ্ক এবং প্রভাবন টার্নওভার ফ্রিকোয়েন্সির মধ্যে সামঞ্জস্য রয়েছে।

থাম্ব|ছিদ্রযুক্ত প্রোগ্রামযোগ্য প্রভাবক: এই প্রক্রিয়াটি তখন ঘটে যখন পৃষ্ঠের অণুগুলো বিমুক্ত হওয়ার পরিবর্তে পছন্দমতো সম্মুখ ও পশ্চাৎমুখী বিক্রিয়ায় অংশ নিতে পারে।

টার্নওভার এফিসিয়েন্সি হ্রাসের মূল কারণগুলো বোঝা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এর মধ্যে একটি হলো 'লিকি' বা ছিদ্রযুক্ত প্রোগ্রামযোগ্য প্রভাবক প্রক্রিয়া। এই গতিশীল পৃষ্ঠগুলোতে, শক্তিশালী বন্ধন অবস্থায় শোষিত বিক্রিয়ক A* সহজেই B* গঠন করে। কিন্তু দুর্বল বন্ধন অবস্থায়, B* বিমুক্ত হওয়ার পরিবর্তে পুনরায় পশ্চাৎমুখী বিক্রিয়ার মাধ্যমে A* গঠন করে। এর ফলে প্রভাবকটি অদক্ষ হয়ে পড়ে এবং ইনপুট শক্তির অধিকাংশ অণুগুলোর এই পারস্পরিক রূপান্তরের ফলে তাপ হিসেবে নির্গত হয়।

থাম্ব|বাম|নিম্ন পৃষ্ঠ অংশগ্রহণকারী প্রোগ্রামযোগ্য প্রভাবক। বিক্রিয়াজাত পণ্য B* (হলুদ) গঠনে পৃষ্ঠতলের কম অংশগ্রহণের কারণে এটি নিম্ন টার্নওভার এফিসিয়েন্সি প্রদর্শন করে।

টার্নওভার এফিসিয়েন্সি হ্রাসের আরেকটি কারণ হলো সামগ্রিক বিক্রিয়ায় পৃষ্ঠতলের অংশগ্রহণের মাত্রা। যখন প্রোগ্রামযোগ্য প্রভাবক শক্তিশালী বন্ধন অবস্থায় পরিবর্তিত হয়, তখন A* থেকে B* গঠিত হয়ে সাম্যাবস্থায় পৌঁছায়। কিন্তু যেসব সিস্টেমে A* এবং B*-এর মুক্ত শক্তি প্রায় সমান, সেখানে বিক্রিয়ক A*-এর কেবল একটি অংশ B*-এ রূপান্তরিত হয়। এক্ষেত্রে প্রভাবক যখন দুর্বল বন্ধন অবস্থায় ফিরে আসে, তখন কেবল একটি নির্দিষ্ট অংশ পণ্য বিমুক্ত করে। বাকি অংশগুলো চক্র সম্পন্ন না করেই শক্তি খরচ করে এবং তাপ উৎপন্ন করে, যা প্রভাবককে অদক্ষ করে তোলে।

একটি প্রোগ্রামযোগ্য প্রভাবকের সার্থক ব্যবহারের জন্য উচ্চ টার্নওভার এফিসিয়েন্সি অপরিহার্য। ছিদ্রযুক্ত র‌্যাচেট এবং নিম্ন পৃষ্ঠ অংশগ্রহণ প্রক্রিয়ার কারণে প্রভাবন হার প্রয়োগকৃত কম্পাঙ্কের তুলনায় অনেক গুণ কমে যেতে পারে।

 গতিশীল পৃষ্ঠ বিক্রিয়ার বৈশিষ্ট্য 

পৃষ্ঠতলের প্রভাবন বিক্রিয়াগুলো একটি এনার্জি র‌্যাচেট প্রদর্শন করে যা বিক্রিয়াটিকে সাম্যাবস্থা থেকে বিচ্যুত করে। সবচেয়ে সহজ ক্ষেত্রে, প্রভাবক শক্তিশালী বা দুর্বল বন্ধনের দুটি অবস্থার মধ্যে দোদুল্যমান থাকে, যেগুলোকে এখানে যথাক্রমে 'সবুজ' বা 'নীল' হিসেবে চিহ্নিত করা হয়েছে। দুটি অবস্থার মধ্যে দোদুল্যমান একটি প্রভাবকের বিক্রিয়ায় মোট চারটি হার সহগ (rate coefficient) থাকে; প্রতিটি অবস্থায় একটি সম্মুখমুখী (k1) এবং একটি পশ্চাৎমুখী (k−1)। প্রভাবকটি একটি নির্দিষ্ট অবস্থায় কতটুকু সময় অবস্থান করে, তাকে 'ডিউটি সাইকেল' (duty cycle, Dj) বলা হয়। নীল অবস্থার জন্য:

গতিশীল অবস্থায় একটি প্রভাবন র‌্যাচেটের ঝোঁক 'র‌্যাচেট ডিরেকশনালিটি মেট্রিক' (λ) দ্বারা অনুমান করা যায়। এটি হার সহগ (ki) এবং দোলনের সময় ধ্রুবক (τi) থেকে গণনা করা হয়। দুটি অবস্থার প্রভাবকের জন্য এই মেট্রিকটি হলো:

যদি মেট্রিকটির মান ১-এর বেশি হয়, তবে বিক্রিয়াটি সাম্যাবস্থার চেয়ে বেশি সম্মুখমুখী রূপান্তর ঘটায়। ১-এর কম হলে তা নেতিবাচক ঝোঁক নির্দেশ করে।

 পরীক্ষা এবং প্রমাণ 
গতিশীল ইলেকট্রোক্যাটালিসিস এবং ফটোক্যাটালিসিসের মাধ্যমে পৃষ্ঠতলের সক্রিয় স্থানগুলোর গতিশীল পরিবর্তনের ফলে প্রভাবন হার বৃদ্ধির বিষয়টি পরীক্ষামূলকভাবে প্রমাণিত হয়েছে। যদিও এই ফলাফলগুলো ক্যাটালিটিক রেজোন্যান্স থিওরির মাধ্যমে ব্যাখ্যা করা সম্ভব, তবে এখনো চূড়ান্ত প্রমাণের অবকাশ রয়েছে:

 ১৯৭৮ সালে প্ল্যাটিনাম ইলেকট্রোডে ফরমিক অ্যাসিডের ইলেকট্রো-অক্সিডেশন নিয়ে গবেষণায় দেখা গেছে যে, স্পন্দিত বিভব (pulsed potential) প্রয়োগ করলে প্রভাবন সক্রিয়তা স্থিতাবস্থার তুলনায় ২০ গুণ পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়। এক্ষেত্রে ৬০০ মিলিভোল্ট বিস্তার এবং ২০০০ হার্জ কম্পাঙ্ককে আদর্শ হিসেবে পাওয়া গিয়েছিল। ১৯৮৮ সালে প্ল্যাটিনাম ইলেকট্রোডে মিথানলের অক্সিডেশনে স্পন্দিত বিভব প্রয়োগের ফলে স্থিতাবস্থার তুলনায় প্রায় ১০০ গুণ বেশি কারেন্ট পাওয়া যায়।
 ফরমিক অ্যাসিড অক্সিডেশন বিক্রিয়ায় ০ থেকে ০.৮ ভোল্টের মধ্যে ইলেকট্রোডায়নামিক বিভব দোদুল্যমান করার ফলে কার্বন ডাই অক্সাইড উৎপাদনের হার বিদ্যমান সেরা প্রভাবকের তুলনায় ২০ গুণ বৃদ্ধি পায়। ১০০ হার্জ কম্পাঙ্কে সর্বোচ্চ প্রভাবন হার পরিলক্ষিত হয়েছে।
 ফটোক্যাটালিটিক বিক্রিয়ার দক্ষতা বৃদ্ধির জন্য পর্যায়ক্রমিক আলোকায়নের ধারণাটি প্রথম ১৯৬৪ সালে মিলার ও অন্যরা প্রবর্তন করেন। পরবর্তীতে ১৯৯৩ সালে সেজোস্কি এবং অন্যরা দেখান যে, আলোক ও অন্ধকার চক্র ব্যবহারের ফলে ফর্মেট বিয়োজনের দক্ষতা ৫ গুণ বৃদ্ধি পেয়েছে। তারা অনুমান করেছিলেন যে, আলোকায়নের সময় উৎপন্ন অক্সিডাইজিং স্পিসিসগুলো অন্ধকার সময়ে বিক্রিয়া সম্পন্ন করার সুযোগ পায়, যা সামগ্রিক দক্ষতা বাড়ায়।
 ২০২১ সালে সোর্ডেলো এবং অন্যরা পরীক্ষামূলকভাবে প্রমাণ করেন যে, পর্যায়ক্রমিক আলোকায়নের (CPI) মাধ্যমে হাইড্রোজেন উৎপাদন বিক্রিয়ার কোয়ান্টাম ইল্ড ৫০% বৃদ্ধি করা সম্ভব।

 তথ্যসূত্র 

বিষয়শ্রেণী:প্রভাবন
বিষয়শ্রেণী:রাসায়নিক গতিবিদ্যা
বিষয়শ্রেণী:রাসায়নিক বিক্রিয়া
বিষয়শ্রেণী:রাসায়নিক প্রক্রিয়া
বিষয়শ্রেণী:রাসায়নিক বিক্রিয়া প্রকৌশল
বিষয়শ্রেণী:বিক্রিয়া প্রক্রিয়া
বিষয়শ্রেণী:ভৌত জৈব রসায়ন