حقق فريق البحث بقيادة نائب الأستاذ في قسم الكيمياء وهندسة الاستدامة في University of Rochester، Marc Porosoff، تقدمًا رئيسيًا في مجال التحكم في طور كربيد التنغستن، حيث طور محفز كربيد التنغستن منخفض التكلفة وعالي الكفاءة، مما يوفر حلًا جديدًا لإنتاج المنتجات البتروكيماوية المستدامة. نُشرت الدراسة في مجلة ACS Catalysis وغيرها، وتركز على "التحكم في الطور" لكربيد التنغستن، من خلال عملية الكربنة المبرمجة بالحرارة لإعداد محفزات نانوية بدقة، واكتشف أن طور β-W₂C يظهر أداءً ممتازًا في تفاعل تحويل ثاني أكسيد الكربون، ومن المتوقع أن يحل محل محفزات المعادن النبيلة مثل البلاتين في المستقبل، مما يقلل التكاليف ويخفف من مشكلة نقص الموارد.
كما استكشف الفريق تطبيق كربيد التنغستن في ترقية إعادة تدوير البلاستيك. بالنسبة لمشكلة استقرار سلاسل البوليمر في البلاستيك ذو الاستخدام الواحد، وسهولة تعطيل محفزات البلاتين التقليدية، وتقييد الكفاءة بسبب الهيكل المسامي الدقيق، أظهرت الدراسة أن كربيد التنغستن ذو الطور المحدد يجمع بين الخصائص المعدنية والحموضة، مما يسمح بتفكيك فعال للبوليمرات الكبيرة مثل البولي بروبيلين، وبدون هيكل مسامي دقيق يسهل امتصاص السلاسل الطويلة. في تفاعل التشقق الهيدروجيني، تفوق كفاءته على محفز البلاتين بأكثر من عشر مرات، مع انخفاض كبير في التكلفة، مما يفتح طريقًا جديدًا لتحويل نفايات البلاستيك إلى مواد جديدة عالية الجودة، ويساعد في تطوير الاقتصاد الدائري.
بالإضافة إلى ذلك، طور الفريق بالتعاون مع قسم الهندسة الميكانيكية تقنية قياس درجة الحرارة البصرية الجديدة، التي تراقب درجة حرارة سطح المحفز في الوقت الفعلي، مما يحل مشكلة الخطأ الكبير في الطرق التقليدية (10-100 درجة مئوية)، ويوفر بيانات رئيسية لتحسين التفاعلات المتسلسلة. تساعد هذه التقنية على تحسين كفاءة عمليات الهندسة الكيميائية، وتقليل إنتاج الحرارة المهدرة، ودفع أبحاث المحفزات نحو الدقة والتكرار.
