fr.wedoany.com Rapport : L'équipe du professeur Hu Wenbin de l'Université de Tianjin a proposé une stratégie d'« assemblage transitoire » et développé une technique d'impulsion thermique périodique à l'échelle de la milliseconde, permettant la synthèse ultra-rapide et le contrôle précis de catalyseurs à structure cœur-coquille à base de métaux du groupe du platine, ouvrant ainsi une nouvelle voie pour la préparation précise de ces matériaux à l'échelle atomique.
Les catalyseurs du groupe du platine sont des matériaux essentiels pour les industries modernes de l'énergie, de la chimie et de l'environnement. La construction efficace de structures cœur-coquille combinant des métaux du groupe du platine et des métaux non précieux constitue une direction technique permettant de concilier une activité catalytique élevée et une faible consommation de métaux précieux. Les méthodes de synthèse traditionnelles reposent sur la transformation progressive de multiples états d'équilibre thermodynamique à haute température sur de longues durées, ce qui entraîne des problèmes tels que des cycles de traitement longs, une consommation énergétique élevée et une faible précision.
Face à ce goulot d'étranglement, l'Université de Tianjin et ses équipes partenaires ont proposé une stratégie d'« assemblage transitoire » hors équilibre, utilisant une technique d'impulsion thermique périodique pour fournir de l'énergie avec une précision milliseconde, entraînant l'assemblage de la structure cœur-coquille des nanocristaux lors de leur évolution transitoire hors équilibre à haute énergie, tout en contrôlant simultanément l'épaisseur de la couche atomique de la coquille en platine.
L'innovation fondamentale dans le mécanisme de synthèse a conduit à une percée majeure dans le processus de fabrication. Le processus de préparation traditionnel, qui nécessitait plusieurs heures et le passage par différents équipements, peut désormais être réduit à quelques minutes. La compression du temps de synthèse et la concentration précise de l'énergie permettent de réduire de 90 % la consommation énergétique nécessaire à la synthèse d'une masse unitaire de catalyseur.
Le catalyseur synthétisé par ce nouveau procédé atteint une puissance nominale de 15,2 kW par gramme de platine dans les piles à combustible à hydrogène, tout en présentant une excellente durabilité.
Hu Wenbin a indiqué que cette technologie offre une nouvelle approche pour la synthèse précise et efficace de catalyseurs à base de métaux précieux à structure fine, et pourrait être étendue à des domaines tels que la chimie de pointe, la catalyse environnementale et la synthèse de produits chimiques fins, qui dépendent de catalyseurs performants du groupe du platine.
