單分散金屬納米顆粒自動(dòng)化生產(chǎn)工藝與設(shè)備研發(fā)
金屬納米顆粒是重要的超材料(Metamaterials)物質(zhì),在化學(xué)化工(如催化劑)、生物醫(yī)藥(如醫(yī)學(xué)成像與診斷試劑)、新能源(如光能轉(zhuǎn)化)等領(lǐng)域中有著巨大的市場(chǎng)前景。以金納米顆粒為例,目前國(guó)際 市 場(chǎng) 基 本 被 英 國(guó) BBI 等 極 少 數(shù) 公 司 所 壟 斷。根據(jù) BBI 公司統(tǒng)計(jì),其產(chǎn)品在科研領(lǐng)域的使用頻率超過(guò) 4 億次/年,按照其售價(jià)約 2 英鎊/毫升,每次測(cè)試使用 10 毫升計(jì)算,該公司僅納米金銷(xiāo)售年產(chǎn)值就超過(guò) 80 億英鎊。金屬納米顆粒的原料成本并不高,仍以納米金為例,1 克氯金酸(人民幣 200 元)可生產(chǎn)納米金 1 萬(wàn)毫升,按照 BBI 的售價(jià)價(jià)值約 2萬(wàn)英鎊。而且在國(guó)內(nèi)購(gòu)買(mǎi) BBI 等公司的產(chǎn)品還需繳納高額稅費(fèi),供貨期通常長(zhǎng)達(dá)數(shù)月之久。國(guó)內(nèi)金屬納米顆粒的生產(chǎn)有面臨工藝不完善、無(wú)法自動(dòng)化大規(guī)模合成等問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)室的小規(guī)模制備成本高,并且產(chǎn)品單分散性和顆粒尺寸重現(xiàn)性不好,無(wú)法同國(guó)外公司競(jìng)爭(zhēng)。
我們經(jīng)過(guò)多年的研究積累掌握了各種金屬納米顆粒的精準(zhǔn)形貌和尺寸控制方法,結(jié)合微流控技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化合成,可以生產(chǎn)多種形狀規(guī)則、尺寸均一的高質(zhì)量產(chǎn)品,預(yù)期在國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)都有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
南開(kāi)大學(xué)
2021-04-13