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近日，天津大學胡文彬教授團隊首創瞬態組裝策略，利用毫秒級周期熱脈沖技術，成功實現了鉑族金屬核殼結構催化劑的超快合成與原子級精准調控，為貴金屬催化劑的高效制備開辟了全新路徑。

鉑族金屬是綠色氫能、化工合成、環境治理等戰略產業不可或缺的關鍵催化材料，但價格昂貴。科學界一直嘗試用廉價金屬做“核”、鉑金做“殼”，構建核殼結構以節省鉑用量並激發高活性。然而，傳統工藝需要數小時高溫讓原子慢慢遷移到位，不僅耗時長、耗能高，鉑殼厚度還常常“厚薄不均”——太厚浪費鉑、太薄活性差，成為行業長期瓶頸。

胡文彬團隊與合作者另辟蹊徑，提出非平衡瞬態組裝思路。他們開發的周期熱脈沖技術，能在毫秒級時間內精准供給能量，迫使納米晶在高能瞬態演變中完成核殼結構組裝，並同步實現對鉑殼原子層數的精確鎖定。該技術將傳統數小時的制備流程壓縮至數分鐘，且鉑殼厚度被穩定控制在最優的三原子層，幾何與電子效應達到最佳匹配，催化活性得以充分釋放。

實驗數據表明，新方法合成單位質量催化劑的能耗較傳統工藝降低90%。在氫燃料電池實測中，該催化劑助力器件額定功率達到15.2千瓦/克鉑，並展現出優異的耐久性。胡文彬表示，瞬態組裝策略為精細結構貴金屬催化劑的高效制備提供了全新范式，有望推動氫能、高端化工、環境催化及醫藥合成等領域的發展。

據悉，該技術憑借合成效率、精度、性能與綠色低碳等方面的綜合優勢，已引起國內外相關產業界高度關注，應用前景廣闊。（記者呂慎、王藝釗、朱斌）