شرکت کورنینگ (Corning Inc) یکی از تولید‌کنندگان مبدل‌های کاتالیستی خودرو است که محصولات خود را در فرآیند چندمرحله‌ای تولید می‌کند. اخیرا روشی تک مرحله‌ای برای تولید این ساختارهای کاتالیستی ارائه شده است که کارایی محصول را افزایش داده و در عین حال هزینه تولید را کاهش می‌دهد.
روش تک مرحله‌ای برای تولید مبدل‌های کاتالیستی
پژوهشگران دانشگاه کرنل روش تازه‌ای برای تولید پلیمرهای متخلخل ارائه دادند؛ این روش که در یک مرحله انجام می‌شود اهمیت بسیاری دارد زیرا با استفاده از آن می‌توان مبدل‌های کاتالیستی مختلفی را تولید کرد. در بسیاری از فعالیت‌های صنعتی وجود کاتالیست‌ها ضروری است، کاتالیست‌ها ترکیباتی با تخلخل بسیار بالا هستند که گاز یا سیال می‌تواند وارد این منافذ شود. این منافذ، خود می‌تواند مانعی برای جریان سیال یا گاز باشد که برای حل این مشکل ساختار مرتبه‌ای پیشنهاد می‌شود. در این ساختار، حفره‌ها می‌توانند در مقیاس‌های مختلف به هم مرتبط شوند که این کار حرکت جریان گاز یا سیال را تسهیل می‌کند.
شرکت کورنینگ یکی از تولید‌کنندگان مبدل‌های کاتالیستی برای خودرو است که برای تولید کاتالیست‌ها از روش چند مرحله‌ای استفاده می‌کند. در مرحله اول یک ترکیب منولیت سرامیکی متخلخل تولید می‌شود که حاوی هزاران حفره نانومقیاس است. در قدم بعد این حفره‌ها با استفاده از لایه‌ای حاوی حفره‌های نانومقیاس پوشش‌دهی می‌شوند. مزیت این روش آن است که می‌توان ساختار متخلخل مرتبه‌ای را در یک مرحله تولید کرد، البته بعد از تولید باید در محصول با آب شسته شود تا مواد ناخواسته از درون ساختار خارج شود.
در روش‌های رایج معمولا در چند مرحله این ساختار ایجاد می‌شود. برای مثال ابتدا یک کوپلیمر از سطح مورد نظر زدوده می‌شود که بعد از این کار باید شستشو انجام شود. یکی از مزیت‌های این روش جدید آن است که مبتنی بر اساس ترمودینامیکی بوده در نتیجه می‌توان آن را برای پلیمرهای مختلف مورد استفاده قرار داد.
در این پروژه محققان با استفاده از زوال اسپیندوال و بهره‌گیری از ترکیبات افزودنی و بلوک کوپلیمر موفق به ساخت این ترکیب در یک مرحله شدند. آنها از پلی‌استایرن بلوک اکسید پلی‌اتیلن (PS-b-PEO) و الیگومر PEO و همچنین ترکیبی از دو حلال مختلف استفاده کردند. این حلال‌ها در پایان کار تبخیر می‌شوند. از آنجایی که حلال‌های مورد استفاده در این سیستم در آب حل می‌شوند؛ در نتیجه بعد از پایان کار می‌توان آنها را شست. با این روش، محققان موفق شدند ساختاری متخلخل تولید کنند که دارای حفره‌های میکرو و نانومقیاس است. این ساختار برای تولید کاتالیست‌های کاراتر می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد.
