超临界水热合成技术

纳米材料制备的革命性突破,从关键技术、核心装备到系统工艺的全方位自主知识产权体系

技术原理

超临界水是指温度和压力超过临界点(温度>374°C,压力>22.1MPa)的水状态。在此状态下,水具有独特的物理化学性质:

密度可调

通过调节温度和压力,可精确控制超临界水的密度,从而调控反应速率和产物特性

高扩散性

超临界水具有类似气体的扩散系数,传质速率大幅提升,反应更充分

低粘度

粘度远低于液态水,有利于反应物混合和产物分离

溶解特性

对有机物和无机物均具有良好溶解性,适用于多种纳米材料合成

技术优势

相比传统纳米材料制备方法,超临界水热合成技术具有六大核心优势

成核率高

超临界环境下成核速率极快,可制备粒径均匀、分布窄的纳米颗粒

反应速率快

反应速率 < 2 秒,比常规水热法提高 4 个数量级,生产效率大幅提升

环境友好

以水为反应介质,无有机溶剂,绿色清洁工艺

参数可控

温度、压力、停留时间等参数精确可控,产品性能稳定一致

粒径可调

通过调节工艺参数,可实现 5-100nm 全粒径范围精准控制

规模化生产

成功解决纳米银工业化制备中的关键瓶颈,满足工业化大规模生产要求

研发团队

由王树众教授领衔的顶尖科研团队,在纳米材料领域拥有深厚学术造诣

王树众 教授

王树众 教授

挪威能源技术研究院博士后入选"全球前 2% 顶尖科学家榜单""三秦学者"特聘教授

由西安交通大学能源与动力工程学院王树众教授领衔。王树众教授为挪威能源技术研究院博士后,教育部新世纪优秀人才,"三秦学者"特聘教授,连续十一年入选 Elsevier 高被引中国学者榜单(动力工程及工程热物理学科),入选斯坦福大学发布的"全球前 2% 顶尖科学家榜单"。

485
篇论文
11,000+
次引用
29
项中国专利
1
项美国专利

王树众教授团队在超临界水技术领域发表高水平 SCI/EI 论文 485 篇,总被引次数超过 11,000 次,H 因子 54,ESI 高被引论文 5 篇。团队在超临界水热合成领域拥有中国发明专利 29 项(已授权)、美国发明专利 1 项,形成了从关键技术、核心装备到系统工艺的全方位自主知识产权体系。

学术成就

  • 在 Science、Nature Communications 等顶级期刊发表多篇高被引论文
  • H 因子超过 60,多篇论文入选 ESI 高被引论文
  • 获国家自然科学奖、教育部科技进步奖等多项奖励
  • 担任多个国际期刊编委,多次担任国际会议主席

标志性成果

团队在超临界水热合成纳米材料方面取得的标志性成果

2023 年 建成中国首套 480L/h 连续式超临界水热合成纳米氧化锆示范装置,打破国外技术垄断

2024 年 10 月 团队技术成功实现产业化落地,与长沙贵得科技有限公司签约建设年产 30 吨高端纳米银粉体生产线,打造国内首套纳米银水热合成生产工业化装置

2025 年 1 月 启动 0.1 吨/天纳米银粉全流程工业生产线设计工作,目标依托团队已获授权的发明专利实现废水、废气、废渣零排放

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