Nano Res.[合成]│炉火纯青：微波

上海交通大学邓涛课题组重点关注金属在微波中引发的放电，全面回顾这一领域的最新发展，包括基本的机制理解、调控工程和金属-微波相互作用在纳米材料合成中的应用。首先，介绍了不同种类的材料与微波电场和磁场之间的微观相互作用。对于微波-金属相互作用，强调了其尺寸依赖性，并指出了金属表面氧化层的影响。在阐明尺寸远大于其趋肤深度的块体金属能够大量反射微波的基础上，讨论了金属微波放电的微观起源，解释了放电的形成条件，并总结了放电过程的特征。进一步，通过分析微波输入、放电金属和周围放电介质对放电过程的影响，探讨了放电过程的系统调控策略，强调了金属放电过程中表面状态的动态变化，以及放电介质的微波耦合与金属放电之间存在协同或竞争关系。在应用方面，重点关注金属作为诱导剂和反应物的纳米材料合成应用，介绍了微波-金属放电在碳/金属、金属氧化物、金属硫族化合物、金属间化合物、金属纳米粒子和金属化合物、有机化合物等多种功能纳米材料合成中的应用，阐明了微波-金属放电策略具有制备工艺简单、反应快速高效、产物尺寸形态和成分可控的优点。最后，指出了当前微波金属放电过程的机理深刻理解和实时实验表征所面临的主要挑战，并指出了该领域在材料合成领域的未来发展方向和巨大机遇。