Предложен новый метод синтеза твердотельных материалов
By redaktor udalenno
on 19.08.2024
By redaktor udalenno
on 19.08.2024
Лаборатория Джеймса Тура в Университете Райса разработала новый метод, известный как джоулев нагрев «вспышка внутри вспышки» (FWF), который может преобразовать синтез высококачественных твердотельных материалов, предлагая более чистый, быстрый и экологичный производственный процесс.
Традиционно синтез твердотельных материалов был трудоемким процессом, который часто сопровождался образованием вредных побочных продуктов. Но FWF позволяет производить различные соединения в граммовом масштабе за считанные секунды при одновременном снижении потребления энергии, воды и выбросов парниковых газов более чем на 50%, устанавливая новый стандарт устойчивого производства.
Инновационное исследование основано на разработках Tour 2020 года в области утилизации отходов и переработки отходов с использованием флэш-джоулева нагрева, метода, который пропускает ток через материал с умеренным сопротивлением, чтобы быстро нагреть его до температуры более 3000 градусов по Цельсию и преобразовать его в другие вещества.
Успех FWF заключается в его способности преодолевать ограничения электропроводности, присущие традиционным методам флэш-джоулева нагрева. Команда ученых использовала внешний резервуар для мгновенного нагрева, заполненный металлургическим коксом, и полузакрытый внутренний реактор, содержащий целевые реагенты. FWF выделяет интенсивное тепло, которое за счет теплопроводности быстро превращает реагенты в высококачественные материалы. Этот новый подход позволяет синтезировать более 20 уникальных материалов, селективных по фазе, с высокой чистотой и консистенцией. Универсальность и масштабируемость FWF идеально подходят для производства полупроводниковых материалов следующего поколения, таких как диселенид молибдена (MoSe2), диселенид вольфрама и альфа-фазный селенид индия, которые, как известно, трудно синтезировать традиционными методами.