納米材料的規模生產是制約其應用的最大因素。最近，有研究人員開發了一種被稱為“droplet-to-particle”（霧化合成）的技術，有望用于批量生產一致性強的合金/氧化物納米顆粒。該論文發表在《今日材料》（Materials Today）上，https://doi.org/10.1016/j.mattod.2019.11.004]。

目前通常利用高溫噴霧熱解法連續批量生產納米材料，但由于溫度限制（通常只能達到1500K左右）導致了生產質量和生產類型的局限。研究人員選擇將輕質木燒制成木炭微通道反應器，它在內部可以形成200微米的天然通道。

該工藝的第一階段是將前驅體材料霧化成幾微米的液滴，然后在氬氣流中通過微型反應器通道推進。當向反應器施加電流時，通道內的液滴瞬間被加熱到高溫（2000 K），確保所有成分在納米顆粒形成之前完全熔化和混合，保證更大的均勻性。同時，反應器通道的限制尺寸使納米顆粒保持較小并防止團聚成較大的團簇。

“高溫促使金屬鹽前驅體分解，形成具有均勻固溶相的納米粒子，”研究小組使用該方法合成了通常需要更多苛刻條件才能制備的多元金屬合金和氧化物顆粒，“只要前驅體能夠霧化，通過碳化微反應器就可以合成相應的納米材料”。

研究人員稱，還可以選擇其他類型的木材碳化，比如楊樹可以形成更小的微通道，甚至利用3D打印制備預設不同微通道尺寸的反應器，從而用于生產不同類型和尺寸的納米材料。

粉體圈 編譯 YUXI