Experimentos paralelos e tecnologia de controle inteligente de estações de trabalho de síntese de catalisadores estão entrando em uma nova era de alta eficiência e precisão. A tecnologia de experimentação paralela permite a realização simultânea de dezenas a centenas de experimentos com fórmulas de catalisadores através de sistemas de reação multicanal, acelerando significativamente o processo de triagem. Por exemplo, no desenvolvimento de catalisadores a base de platina em células de combustível, as estações de trabalho podem testar centenas de combinações de combinação de veículo-platina em paralelo, bloqueando rapidamente as melhores soluções para o equilíbrio de atividade e custos, reduzindo o ciclo de pesquisa e desenvolvimento em mais de 60%. A tecnologia de síntese paralela química úmida desenvolvida pela equipe da Universidade de Anhui ultrapassou as 100 unidades, combinando o gel de sol, o calor do solvente hidrotérmico e outros processos para resolver o problema do baixo fluxo de equipamentos tradicionais e da desigualdade da síntese de pó, alcançando o salto tecnológico do laboratório à industrialização.
A tecnologia de controle inteligente permite a otimização dinâmica dos parâmetros de resposta através da integração de algoritmos de aprendizado de máquina e sensores de alta precisão. O sistema de braço robótico equipado com a estação de trabalho automática da OSH pode automatizar a pesagem de pó sólido, pipeta de líquido e transbordo de recipientes de reação, combinando pesagem on-line e módulos de monitoramento de pH para reduzir os erros humanos. Mais críticamente, seu modelo de árvore de decisão incorporado pode prever os melhores caminhos de síntese com base em dados históricos, por exemplo, no controle de morfologia de MOF, orientando a síntese de nMOF de forma cúbica com quatro vezes maior atividade de hidrogenação de olefinas, analisando o impacto das concentrações de H2O / HCOOH na estrutura cristalina. A plataforma AI-EDISON do Instituto de Física Química de Dalian da Academia de Ciências da China deu um passo adiante e, através do aprimoramento da aprendizagem e dos parâmetros de reação regulada, preparou com sucesso uma nanoestrutura de ouro de dispersão única, com o índice de dispersão (PDI) de nanopartículas esféricas, barras e estrelas abaixo de 0,1.
Este modelo de sinergia de "experimento paralelo + controle inteligente" não só aumenta a eficiência de pesquisa e desenvolvimento de catalisadores em várias dimensões, mas também impulsiona a transformação da ciência dos materiais para um paradigma orientado por dados. No futuro, com a profunda integração de gêmeos digitais e bancos de dados intermodais, as estações de trabalho de síntese de catalisadores prometem a inteligência de toda a cadeia, desde previsões estruturais a nível atômico até produção em escala.