平面回旋篩（粉體篩分設備）

依據他們在2018年3月30日發(fā)行的科學(xué)雜志封面文章中報導的研討，這項新技術(shù)使研討人員能夠吞并多種金屬，包括那些一般以為不能混合的金屬。研討人員指出，這一進(jìn)程現已導致了在動(dòng)力和化學(xué)工業(yè)中有用的創(chuàng )新和安穩納米粒子的開(kāi)發(fā)。

幾種工業(yè)產(chǎn)品如塑料和肥料是在催化劑的幫助下組成的，這些催化劑是加速化學(xué)反應的物質(zhì)。在這樣的進(jìn)程中，金屬合金納米顆粒發(fā)揮要害作用; 但是，迄今為止，因為出現了綁縛，只需一小部分這樣的顆粒是可用的，一起將極點(diǎn)不同的金屬組組成均勻合金或金屬組合。當縮小到催化運用所需的納米級時(shí)，問(wèn)題往往更加困難。

新技術(shù)包括運用沖擊波以極高的速度將金屬加熱至異常高的溫度，即等于或高于2000 K，加熱以及在幾毫秒內將其冷卻。通過(guò)在更高的溫度下將金屬熔融在一起構成小液滴溶液。然后將液滴快速冷卻以構成均勻的納米顆粒。這種被稱(chēng)為高熵合金納米粒子的新材料被以為在工業(yè)相關(guān)的化學(xué)反應中作為催化劑具有廣泛的運用，能夠跋涉出產(chǎn)進(jìn)程中的動(dòng)力功率并下降出產(chǎn)本錢(qián)。

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該研討的一起作者之一Chao Wang說(shuō)：“ 這種方法能夠使自然界中不存在的金屬組組成為新的組合，”他是約翰霍普金斯懷廷工程學(xué)院化學(xué)與工程系助理教授生物分子工程。王和他的研討團隊開(kāi)發(fā)了一種依據這些高熵合金納米粒子的五金屬催化劑，并且在將氨選擇性氧化成氮氧化物期間確立了其優(yōu)異的催化功用?– 用于化學(xué)工業(yè)中用于組成硝酸的反應?– 一種要害化學(xué)肥料等產(chǎn)品的許多出產(chǎn)。

在王的實(shí)驗室進(jìn)行的這項研討是與麻省理工學(xué)院，芝加哥伊利諾伊大學(xué)和馬里蘭大學(xué)學(xué)院公園的協(xié)作火伴協(xié)作的一部分。該方法能夠使各種金屬均勻混合，并且還能夠以催化進(jìn)程所需的纖細顆粒的方法出產(chǎn)合金。取決于較低溫度和逐步加熱和冷卻方法的常規技術(shù)一般會(huì )導致金屬團簇替代單獨的顆粒。

為了開(kāi)發(fā)納米粒子，研討人員將金屬鹽?– 通過(guò)金屬和酸（如硫酸和鹽酸）之間的互相作用組成了碳納米纖維?– 一種常用于催化作用的導電支撐材料。類(lèi)似于短路的電脈沖被用于通過(guò)加熱激活金屬鹽，并且通過(guò)調整冷卻速率來(lái)控制混合物的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)性質(zhì)。

通過(guò)不同金屬之間的協(xié)同作用，容許史無(wú)前例的反應途徑和催化機制。除了出產(chǎn)硝酸外，該團隊正在研討納米顆粒在反應中的用處，例如消除車(chē)輛廢氣中的氮氧化物。

這項研討沒(méi)有得到直接資助。約翰霍普金斯大學(xué)團隊通過(guò)大學(xué)的催化劑和發(fā)現獎供認內部支撐。國家科學(xué)基金會(huì )（NSF）通過(guò)發(fā)布DMR-0959470支撐設備的收購。水兵研討所多學(xué)科大學(xué)研討計劃贈款，國防部國防科學(xué)與工程研討生獎學(xué)金以及NSF贈款CMMI-1619743和DMR 1410636方法的額外支撐得到了作者的認可。