近日，記者從蘭州化物所獲悉，中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所固體潤滑國家重點實驗室3D打印摩擦器件組聯(lián)合精細石油化工中間體國家工程研究中心工業(yè)催化課題組，在3D打印結(jié)構(gòu)化陶瓷催化器件研究方面獲新進展。

功能陶瓷具有耐高溫、耐腐蝕和高硬度等特性，在航天航空、生物醫(yī)學(xué)和精細化工等領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。然而，功能陶瓷由于其特殊的高熔點和高脆性等，無法采用傳統(tǒng)加工技術(shù)制備出復(fù)雜、高精度結(jié)構(gòu)。因此，結(jié)合增材制造技術(shù)快速構(gòu)筑復(fù)雜結(jié)構(gòu)陶瓷，實現(xiàn)其快速精密加工制造，并通過結(jié)構(gòu)設(shè)計改善其性能具有重要意義。

研究人員以快速高效制備復(fù)雜結(jié)構(gòu)功能化陶瓷為目標(biāo)，受生物體布利岡結(jié)構(gòu)啟發(fā)，利用無機粘結(jié)劑為陶瓷骨架，采用3D打印技術(shù)制備了仿生布利岡結(jié)構(gòu)的不同螺距角螺旋陶瓷催化器件和布利岡螺旋狀催化陶瓷，用于甲苯蒸汽的催化性能研究。結(jié)果表明，功能陶瓷催化器件在200°C下獲得的甲苯轉(zhuǎn)化率分別為92.51%、92.46%、90.67%、78.51%、95.52%，證明了不同結(jié)構(gòu)設(shè)計對催化效率的影響具有重要意義。

該工作證明了3D打印結(jié)合仿生布利岡結(jié)構(gòu)在創(chuàng)造性設(shè)計螺旋狀催化陶瓷方面的優(yōu)越性，對未來仿生催化材料與器件的發(fā)展具有重要意義。

蘭州日報社全媒體記者 華 靜

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