Universidade de Tianjin, na China, alcança preparação de catalisadores do grupo da platina em minutos com redução de 90% no consumo de energia

De acordo com pt.wedoany.com-A equipe do Professor Hu Wenbin, da Universidade de Tianjin, propôs uma estratégia de "montagem transiente" e desenvolveu uma tecnologia de pulso térmico periódico em milissegundos, permitindo a síntese ultrarrápida e o controle preciso de catalisadores com estrutura núcleo-casca de metais do grupo da platina, abrindo um novo caminho para a preparação precisa desses materiais em nível atômico.

Os catalisadores do grupo da platina são materiais essenciais que sustentam as indústrias moderna de energia, química e ambiental. A construção eficiente de estruturas núcleo-casca combinando metais do grupo da platina com metais não nobres é uma direção técnica que equilibra alta atividade catalítica com baixo consumo de metais preciosos. Os métodos tradicionais de síntese dependem da transformação gradual de múltiplos estados de equilíbrio termodinâmico sob alta temperatura prolongada, apresentando problemas como longos ciclos de processo, alto consumo de energia e baixa precisão.

Para superar esse gargalo, a Universidade de Tianjin e sua equipe colaboradora propuseram uma estratégia de "montagem transiente" fora do equilíbrio, utilizando tecnologia de pulso térmico periódico para fornecer energia com precisão em milissegundos, impulsionando a montagem da estrutura núcleo-casca durante a evolução transiente de alta energia fora do equilíbrio dos nanocristais, enquanto controlam simultaneamente a espessura da camada atômica da casca de platina.

A inovação fundamental no mecanismo de síntese trouxe um avanço revolucionário no processo de fabricação. O processo tradicional, que exigia horas de preparação em múltiplos equipamentos, agora pode ser concluído em minutos. A compressão do tempo de síntese e a concentração precisa de energia reduziram o consumo de energia necessário para a síntese de catalisadores por unidade de massa em 90%.

Os catalisadores sintetizados pelo novo processo alcançaram uma potência nominal de 15,2 quilowatts por grama de platina em células a combustível de hidrogênio, além de apresentar excelente durabilidade.

Hu Wenbin afirmou que essa tecnologia oferece uma nova abordagem para a síntese precisa e eficiente de catalisadores de metais preciosos com estrutura fina, com potencial para ser aplicada em áreas que dependem de catalisadores de alto desempenho do grupo da platina, como química de ponta, catálise ambiental e síntese de produtos químicos finos.