单分散金属纳米颗粒自动化生产工艺与设备研发
金属纳米颗粒是重要的超材料(Metamaterials)物质,在化学化工(如催化剂)、生物医药(如医学成像与诊断试剂)、新能源(如光 能转化)等领域中有着巨大的市场前景。以金纳米颗粒为例,目前国 际 市 场 基 本 被 英 国 BBI 等 极 少 数 公 司 所 垄 断 (https://www.bbisolutions.com/products/gold-reagents/gold-nanoparticles.html)。 根据 BBI 公司统计,其产品在科研领域的使用频率超过 4 亿次/年, 按照其售价约 2 英镑/毫升,每次测试使用 10 毫升计算,该公司仅纳 米金销售年产值就超过 80 亿英镑。 金属纳米颗粒的原料成本并不高,仍以纳米金为例,1 克氯金酸 (人民币 200 元)可生产纳米金 1 万毫升,按照 BBI 的售价价值约 2 万英镑。而且在国内购买 BBI 等公司的产品还需缴纳高额税费,供货 期通常长达数月之久。国内金属纳米颗粒的生产有面临工艺不完善、 无法自动化大规模合成等问题。实验室的小规模制备成本高,并且产 品单分散性和颗粒尺寸重现性不好,无法同国外公司竞争。 我们经过多年的研究积累掌握了各种金属纳米颗粒的精准形貌 和尺寸控制方法,结合微流控技术能够实现自动化合成,可以生产多 种形状规则、尺寸均一的高质量产品,预期在国内和国际市场都有很 强的竞争力。
南开大学
2021-04-13