L'Université de Tianjin réduit la production de catalyseurs au platine à quelques minutes
Des chercheurs de l'Université de Tianjin ont développé une nouvelle stratégie "d'assemblage transitoire" et une technologie de pulsation thermique sur des millisecondes, réduisant le temps de production des catalyseurs au platine de quelques heures à quelques minutes.
L'Université de Tianjin a annoncé avoir mis au point une nouvelle approche pour la synthèse de catalyseurs à base de métaux du groupe du platine, réduisant considérablement le temps de préparation de plusieurs heures à quelques minutes. L'équipe de recherche a employé une stratégie « d'assemblage transitoire » associée à une technologie de pulsation thermique sur des millisecondes, permettant une synthèse ultra-rapide et un contrôle précis de la structure cœur-écorce de ces catalyseurs.
Les métaux du groupe du platine sont des catalyseurs essentiels pour diverses industries, notamment dans les domaines de l'énergie, de la chimie et de l'environnement. La construction précise de structures cœur-écorce utilisant des métaux du groupe du platine et des métaux non précieux est primordiale pour équilibrer une activité catalytique élevée avec une utilisation réduite de métaux précieux. Les méthodes de synthèse traditionnelles impliquent des processus de plusieurs heures à haute température, entraînant souvent complexité, consommation d'énergie élevée et précision limitée, ce qui représente un obstacle majeur dans ce domaine.
La nouvelle méthode développée utilise une stratégie « d'assemblage transitoire » hors équilibre, appliquant une énergie thermique pulsée à l'échelle de la milliseconde. Cela amène les nanocristaux à s'assembler en structures cœur-écorce dans des conditions transitoires et à haute énergie, permettant un contrôle au niveau atomique de l'épaisseur de l'écorce de platine. Le processus de synthèse, qui prenait auparavant des heures, peut désormais être achevé en quelques minutes. De plus, cette technique réduirait la consommation d'énergie par unité de masse de catalyseur jusqu'à 90 %.
Les catalyseurs produits grâce à cette nouvelle méthode ont démontré une excellente durabilité et une puissance nominale de 15,2 kW par gramme de platine dans des piles à combustible à hydrogène. Ces résultats ont été publiés dans la revue scientifique « Science » sous le titre "Transient assembly for precisely controlled platinum shell intermetallic fuel cell catalysts."