摘要

金属催化剂按活性组分的数量一般分为单金属催化剂与多金属催化剂,当金属材料缩小至纳米级别时,具有的比表面积大、稳定性高等优势使其表现出优异的催化活性与稳定性,因此金属纳米材料成为催化领域的研究热点。微流控反应器的小尺寸、大比表面积特性使其具有高传质传热效率与高混合速率等特点,可以大幅提高反应速率,在纳米材料的制备中展现出突出优势。同时,利用传统方法合成金属纳米材料时,反应进程难以做到精准可控;而利用微流控方法对微小体积流体的精确可操控性,可以达到对反应进程的精准控制,得到结构功能可控、尺寸分布均匀的材料。本文将微流控体系的优势与金属纳米材料的高催化性能相结合,归纳了近年来利用微流控系统制备单金属及多金属纳米材料的研究进展,并探讨了金属纳米催化剂在燃料电池与有机合成领域的应用。结合金属纳米材料在微反应器中的形成机理,讨论了微反应器通道结构及反应条件对材料微观结构的影响,并对微流控技术制备金属纳米催化剂的集成化与工业化进行了展望。