單分散金屬納米顆粒自動化生產工藝與設備研發
金屬納米顆粒是重要的超材料(Metamaterials)物質,在化學化工(如催化劑)、生物醫藥(如醫學成像與診斷試劑)、新能源(如光 能轉化)等領域中有著巨大的市場前景。以金納米顆粒為例,目前國 際 市 場 基 本 被 英 國 BBI 等 極 少 數 公 司 所 壟 斷 (https://www.bbisolutions.com/products/gold-reagents/gold-nanoparticles.html)。 根據 BBI 公司統計,其產品在科研領域的使用頻率超過 4 億次/年, 按照其售價約 2 英鎊/毫升,每次測試使用 10 毫升計算,該公司僅納 米金銷售年產值就超過 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)可生產納米金 1 萬毫升,按照 BBI 的售價價值約 2 萬英鎊。而且在國內購買 BBI 等公司的產品還需繳納高額稅費,供貨 期通常長達數月之久。國內金屬納米顆粒的生產有面臨工藝不完善、 無法自動化大規模合成等問題。實驗室的小規模制備成本高,并且產 品單分散性和顆粒尺寸重現性不好,無法同國外公司競爭。 我們經過多年的研究積累掌握了各種金屬納米顆粒的精準形貌 和尺寸控制方法,結合微流控技術能夠實現自動化合成,可以生產多 種形狀規則、尺寸均一的高質量產品,預期在國內和國際市場都有很 強的競爭力。
南開大學
2021-04-13