韩国科学技术院（KAIST）的一个研究团队近期开发出一种革命性的超快光热处理平台技术，可在短短0.02秒（20毫秒）内将材料加热至3000摄氏度，并以此高效合成催化剂，将氢气生产效率提升至原来的六倍。
该技术被称为“直接接触式光热退火平台”，通过将纳米金刚石（ND）前驱体与吸光碳黑混合后，利用氙灯发出的强光脉冲进行瞬间加热，在极短时间内产生高达3000°C的超高温。这一瞬态高温能将原本化学性质稳定的纳米金刚石转化为具有高导电性与高催化活性的碳纳米洋葱（CNOs）。更为重要的是，该过程还能同步在CNOs表面实现单原子催化剂（SACs）的功能化，从而一步完成材料合成与催化功能集成。
传统碳纳米洋葱的制备通常依赖复杂的多步后处理和长时间的高能耗热处理，不仅工艺繁琐，还难以规模化。而此次研究团队利用光热效应，通过分子动力学模拟验证，实现了在20毫秒内完成材料转化与功能化，将能量消耗降低了1000倍以上，同时显著提高了催化剂的活性与效率。
实验中，研究团队成功合成了包括铂（Pt）、钴（Co）和镍（Ni）在内的八种高密度单原子催化剂。其中，铂-碳纳米洋葱（Pt-CNO）催化剂在产氢效率上比传统催化剂高出六倍，并且使用的贵金属量更少，显示出在大规模、可持续制氢方面的巨大潜力。
KAIST材料科学与工程系金一斗教授表示：“我们首次开发出能在20毫秒内达到3000°C的直接接触式光热退火工艺。这一超快合成与单原子功能化平台，与传统方法相比能耗降低超过1000倍，有望加速氢能、气体传感及环境催化等领域技术的商业化进程。”
该研究成果已发表在国际知名期刊《ACS Nano》上，为未来清洁能源技术的发展提供了重要的技术支撑与创新路径。
