微波加熱具有快速的優勢,可大大提高材料的制備效率,并節省能源。近年來,微波在化學合成和材料快速制備等研究領域顯示出巨大的潛力,預期未來微波在眾多領域都具有廣闊的應用前景和巨大的經濟效益。
最近,中國科學院上海硅酸鹽研究所朱英杰研究員等撰寫的題目為Microwave-assisted Preparation of Inorganic Nanostructures in Liquid Phase 的綜述論文在美國化學會綜述性期刊《化學評論》(Chemical Reviews)上發表。該論文詳細綜述和討論了近年來微波制備納米材料研究領域的主要進展,并按照溶劑和材料種類進行了詳細的分類綜述和討論,對微波加熱和傳統加熱的不同效應進行了比較,對一些熱點問題尤其是存在爭議的微波加熱機理問題做了詳細探討,并對該研究領域未來的發展趨勢和重要發展方向進行了展望。該綜述論文引用了1016篇參考文獻,篇幅長(94頁),內容豐富,信息量大。預期該綜述論文將對相關研究領域的發展起到積極的促進作用,對相關研究工作者具有重要的參考價值。
自2003年以來,朱英杰科研團隊一直致力于微波快速制備納米材料的研究,發展了多種快速、節能、環境友好的微波制備方法并應用于多種納米材料的快速制備及結構、形貌調控,取得了一系列創新研究結果,受到了國際同行的廣泛關注。其中代表性研究工作包括:創建了快速、節能和環境友好的微波輔助離子液體法;建立了以固-液反應機理快速制備納米材料的微波多元硫醇還原新方法;發展了微波輔助層狀前驅物轉化法用于具有非層狀結構材料納米片的快速制備;發展了有機/無機納米復合材料的微波原位同步快速制備方法,解決了納米粒子嚴重團聚和分散性差等難題,與傳統加熱法比較,該方法可以節省時間達到一個數量級;發展了多種納米生物材料和磁性納米材料的微波快速制備方法;在微波輔助納米結構自組裝等方面也開展了一系列研究工作。
有關微波合成納米材料的研究工作在國際SCI 期刊上發表論文約80篇,并申請多項發明專利。這些研究工作已在國際上產生較大影響,相關論文已被引用約2500次,其中引用超過100次的論文有5篇。例如,有關微波輔助離子液體法快速制備碲納米棒和納米線的論文發表在Angew. Chem. Int. Ed., 43, 1410 (2004), 該論文獲得審稿人的高度評價,并入選“熱點論文”和“高引用論文”;2004年發表以來單篇論文已被引用超過390次;微波輔助離子液體法制備金屬硫化物一維納米材料的論文(Journal of Physical Chemistry B, 109, 4361 (2005))入選美國化學會Most-Accessed Article, 2005年發表以來已被引用約150次。美國Oregon 大學J. E. Hutchison教授在Chemical Reviews, 107, 2228 (2007)的論文Toward Greener Nanosynthesis 中引用朱英杰團隊有關微波快速制備納米材料的5篇論文, 并評述道:“雖然尚不清楚為什么這種(微波與離子液體)結合是非常有效的,但是它的快速、環境友好反應試劑的使用、可量產化的能力以及最終產物的高純度使這種技術在綠色合成中具有潛在的應用”。
該工作得到了國家自然科學基金和上海市科委的資助。
來源:上海硅酸鹽研究所網站