Prepoznajući ultrabrzi kapacitet laserske u toplotnu konverziju i nepropusne, fleksibilne karakteristike grafena, dr Ie-Chuang Han i prof. Zhong-Kun Tian osmislili su ideju korišćenja materijala kao nanoreaktora sa ograničenom difuzijom za reakcije na visokim temperaturama.
U jednom impulsu nanosekundnog laserskog zračenja, otkrili su da ozračena površina grafena postiže iznenađujuće visoku brzinu zagrevanja/hlađenja od 10 9 °C/s, i nazvali su metodu grejanja kao ultrabrzo zračenje ograničeno grafenom (GCURH). Štaviše, kroz saradnju sa dr Džun Ji (koautor) i prof. Kostijom S. Novoselovim, izvršili su teorijske proračune i otkrili da je tako ultrabrz proces hlađenja u skladu sa Stefan-Bolcmanovim zakonom, a zračenje je postalo primarno način oslobađanja energije na povišenim temperaturama.
S obzirom na to da su termički aktivirana ultrabrza difuzija, sudar i kombinacija atoma metala osnovni procesi za sintezu rastućih subnanometarskih metalnih klastera, i nijedna metoda nije dozvolila kinetički kontrolisanu sintezu subnanometarskih metalnih klastera, a da pritom ne ugrozi opterećenje metala.
Dr Ie-Chuang Han i dr Beibei Pang (prvi autor, Univerzitet za nauku i tehnologiju Kine) pokazali su da je GCURH metoda vođena kinetikom sposobna da sintetizuje subnanometarske Co klaster katalizatore sa visokim opterećenjem metala do 27,1 tež. pirolizacija metalno-organskog okvira na bazi Co u mikrosekundama, što predstavlja jednu od kombinacija sa najvećim opterećenjem veličine i najbržu brzinu MOF pirolize u objavljenoj literaturi.
Sve u svemu, ovaj rad pruža opštu strategiju za prevazilaženje kompromisa između ultramale veličine i velikog opterećenja u metalnim klaster katalizatorima, i ima veliko obećanje za predstojeće industrijske primene klaster katalizatora.
Rad je objavljen u časopisu National Science Review.
