程序微流体宏量制备纳米材料及其应用

核心问题

该程序微流体宏量制备纳米材料及其应用成果，主要解决了纳米尺度异质结构界面应力和晶格失配难题，以及传统方法难以高效、连续、规模化制备高质量纳米材料的痛点问题。特别是在多相反应过程中，压力降和微流道堵塞问题限制了纳米材料的宏量制备，该成果对此进行了有效突破。

解决方案

该成果提出核层合金化和壳层梯度化异质纳米材料体系设计新思路，并发明了高温耦合竞争反应成核-生长-快速低温终止的程序变温微流体创新制备方法。通过先进的石墨板基微加热通道，构建宽温域（253K-773K）、多阶段温控加热方法，实现对纳米材料形成过程的反应-成核-长大-终止动力学参数的高时空分辨调控。此外，集成多通路（10条以上）平行并联工艺，解决了多相反应过程的压力降和微流道堵塞难题，实现了对纳米材料的规模化（每天公斤级潜力）连续制备。

竞争优势

该技术成果具有显著的效益和竞争优势。首先，其创新性地解决了纳米尺度异质结构界面应力和晶格失配难题，为高质量纳米材料的制备提供了新思路。其次，通过程序变温微流体方法和多阶段温控加热技术，实现了对纳米材料尺寸、形貌、晶体结构和层次结构等的可控制备，提高了纳米材料的性能和应用范围。最后，该技术成果具有规模化连续制备的能力，每天可达公斤级潜力，加速了纳米材料领域的产业化进程，具有广阔的市场前景和应用价值。