中化新网讯天津大学科研团队开创性地提出了“瞬态组装”策略，研发出毫秒级周期（883436）热脉冲技术，实现铂族金属核壳结构催化剂的超快合成与精准调控，为铂族催化剂的原子级精准制备开辟了全新技术路径。最新研究成果于7月10日以“精准调控铂壳金属间化合物燃料电池（885775）催化剂的瞬态组装”为题发表于国际学术期刊《科学》。
铂族金属是支撑现代能源（850101）、化工（850102）、环境等产业的关键催化材料。高效精准地构建铂族与非贵金属（881169）核壳结构，是兼顾高催化活性与低贵金属（881169）用量的关键技术。该结构通过核壳界面原子耦合，诱导精细晶格应变和配体效应，激发铂族金属的超高催化活性。然而，传统合成技术依赖长时高温条件下多个热力学平衡态的逐步转化，工艺复杂、能耗高、精度低，成为铂族金属催化领域关切的热点与技术瓶颈。
科研团队经过数年攻关，创新提出非平衡瞬态组装策略，通过周期（883436）热脉冲技术实现毫秒级精准供能，驱动纳米晶在非平衡高能瞬态演变中完成核壳结构组装，同步实现铂壳原子层厚度的精准调控。
合成机制上的创新，实现催化剂制造工艺的跨越式突破：传统工艺需要数小时跨设备的制备流程，可缩短至数分钟内完成;新技术实现三原子层的精准铂壳厚度，获得最优化的几何电子效应和催化活性的充分释放;合成时间的压缩与能量的精准汇聚，将单位质量催化剂合成所需能耗降低90%。采用新技术合成的催化剂在氢燃料电池（885775）中实现了15.2千瓦每克铂的额定功率，兼具优异的耐久性。
科研团队主要成员、天津大学胡文彬教授表示：“该瞬态组装策略为精细结构贵金属（881169）催化剂的精准高效制备提供了新思路，将促进国家能源（850101）与催化等战略新兴产业的发展。”凭借在合成效率与精度、催化性能以及绿色低能耗等方面的优势，该技术有望应用于依赖高性能铂族催化剂的高端化工（850102）、环境催化、精细化学品和医药合成等领域。
