微流控制备新型功能纳米粒子研究进展

纳米粒子在显示器、催化剂和生物医学等领域有着广泛的应用,其可控制备一直是研究的重点。与传统的间歇釜式生产工艺相比,微流控技术具有高效混合、传质传热快、反应条件精准可控以及可在线分析等特点,可用于高效连续化合成单分散纳米粒子,并为新型功能纳米粒子的开发提供了平台。本文主要介绍了近年来微流控技术在新型功能纳米粒子制备中的应用,重点综述了在量子点、金属及金属氧化物纳米粒子制备中的研究进展,并对其未来方向进行展望。

CdSe@ZnS量子点荧光传感器在水体铜离子污染检测中的应用

使用微流控技术连续合成CdSe@ZnS核壳型量子点,并使用巯基丙酸对其进行表面改性,制备出可以被铜离子淬灭的水溶性CdSe@ZnS核壳型量子点。随后以聚乙烯醇(PVA)水凝胶为骨架,将改性后的量子点通过氢键作用力负载于骨架上,得到制备工艺简单、热稳定性高的复合荧光传感器件。该传感器的荧光强度随水溶液中铜离子浓度呈线性负相关关系,检测灵敏度可达20μmol/L。其简便的操作和敏感的响应使之与原子吸收分光光度法形成优势互补,适用于水体铜离子污染的原位检测。该负载方法具有一定普适性,提供了将任意量子点制成器件应用于某种金属离子检测的新方式,实现了可回收的、环境友好的重金属离子快速检测目的。

纳升液滴流微反应器用于连续规模化制备无机钙钛矿纳米晶体

铅卤钙钛矿纳米晶具有高光致发光量子产率、窄半峰宽和广发光色域的优势,是众多领域中的理想光电材料.但釜式制备方法无法实现规模化制备,限制了钙钛矿纳米晶的市场化应用.本文设计了一种液滴流微反应器,为大规模合成高量子产率的钙钛矿纳米晶提供了新方法.该装置可精确控制纳米晶在130 nL液滴内的生长过程.与其他合成方法相比,可以将前驱体浓度提高到文献水平的3–116倍,将配体与反应物比例降低到热注入法的2%–50%.通过改变反应温度和停留时间,探究了纳米晶形貌和光致发光性质之间的构效关系.此外,通过在线调整PbX2比例,可实现单次反应内制备全可见光谱(406–677 nm)发光的纳米晶.