جامعة تيانجين الصينية تحقق تحضيرًا دقيقًا لمحفزات مجموعة البلاتين في دقائق مع خفض استهلاك الطاقة بنسبة 90%

أخبار ar.wedoany.com، طرح فريق البروفيسور هو وينبين من جامعة تيانجين استراتيجية "التجميع اللحظي"، وطوّر تقنية النبض الحراري الدوري على مقياس الميلي ثانية، مما أتاح التخليق فائق السرعة والتحكم الدقيق للمحفزات ذات البنية الأساسية-القشرية من معادن مجموعة البلاتين، وفتح مسارًا جديدًا للتحضير الدقيق لهذه المواد على المستوى الذري.

تُعد محفزات مجموعة البلاتين مواد أساسية تدعم الصناعات الحديثة مثل الطاقة والصناعات الكيماوية والبيئة. ويُعد البناء الفعال للبنية الأساسية-القشرية من معادن مجموعة البلاتين والمعادن غير الثمينة اتجاهًا تقنيًا يجمع بين النشاط التحفيزي العالي والاستخدام المنخفض للمعادن الثمينة. وتعتمد طرق التخليق التقليدية على التحول التدريجي لحالات التوازن الديناميكي الحراري المتعددة تحت درجات حرارة عالية ولفترات طويلة، مما يعاني من مشاكل مثل طول دورة العملية، وارتفاع استهلاك الطاقة، وانخفاض الدقة.

لمواجهة هذا التحدي، اقترحت جامعة تيانجين وفريقها المتعاون استراتيجية "التجميع اللحظي" غير المتوازنة، باستخدام تقنية النبض الحراري الدوري لتوفير الطاقة بدقة على مقياس الميلي ثانية، مما يدفع البلورات النانوية لإكمال تجميع البنية الأساسية-القشرية أثناء التطور اللحظي عالي الطاقة غير المتوازن، مع التحكم المتزامن في سمك الطبقة الذرية لقشرة البلاتين.

أدى الابتكار الأساسي في آلية التخليق إلى تحقيق اختراق نوعي في عملية التصنيع. فالعملية التقليدية التي كانت تستغرق عدة ساعات عبر أجهزة متعددة، يمكن الآن إنجازها في غضون دقائق. أدى ضغط وقت التخليق والتركيز الدقيق للطاقة إلى خفض استهلاك الطاقة اللازم لتخليق المحفز لكل وحدة كتلة بنسبة 90%.

حقق المحفز المُصنّع بالعملية الجديدة قدرة مقدرة تبلغ 15.2 كيلوواط لكل جرام من البلاتين في خلايا الوقود الهيدروجينية، مع متانة ممتازة أيضًا.

صرح هو وينبين بأن هذه التقنية توفر فكرة جديدة للتخليق الدقيق والفعال للمحفزات المعدنية الثمينة ذات البنية الدقيقة، ومن المتوقع أن يمتد تطبيقها ليشمل المجالات التي تعتمد على محفزات مجموعة البلاتين عالية الأداء، مثل الصناعات الكيماوية المتطورة، والتحفيز البيئي، وتخليق المواد الكيماوية الدقيقة.