● 摘要
“混杂”是指在原子或纳米精度上对材料的微观结构进行设计和构筑。为达到特定性能而对材料进行该种控制过程叫做“可控混杂”。而混杂材料的性能是由混杂材料表界面结构决定的。目前对混杂材料的基础研究及应用的难点是在原子或纳米精度上对表界面结构的规模化可控调控。微流控技术可对反应动力学参数在时间、空间的在线精确调控，可用于表界面结构（尺寸、形状、界面、组成）的精确调控。
首先，对单金属元素及其氧化物进行可控混杂，通过稳定剂体系选配，反应温度、收集温度的调控可获得2-14nm不同尺寸的纳米球及宽19nm长66nm的纳米棒。特别是对纳米球和纳米棒缺陷种类和密度的精确调控可获得在337nm的紫外激发和增强的475nm荧光激发。对微结构和晶型等细节的分析，发现光激发的禁阻跃迁规则可以通过在Sn-SnO2形成过程中对缺陷（Sn杂质或O空位）的控制而打破。
其次，对二元金属及其氧化物进行可控混杂，控制Fe、Pt盐的浓度比例从11:1到1:5，制得铂核@铁氧化物壳的核壳结构及不同原子比的超微合金，并采用循环伏安曲线研究了不同结构和组成的FePt催化剂-Carbon复合结构的电催化甲醇氧化性能，随Pt含量的提高，其质量活性新增后减，在原子比接近1:1时达到了最高的质量活性，抗中毒能力均高于商业Pt/C催化剂。
最后，探索了三元金属混杂材料的可控混杂，并研究了三元纳米合金PtFeSn -Carbon复合结构的电催化性能。三元混杂有最高的抗CO中毒能力（jf / jb=2）。同时发现混炭工艺的优化也能部分提高催化性能和抵抗CO中毒的能力。
结果表明，微流控技术在单、双、多元金属进行可控混杂，对其表界面进行灵活可控的优势，同时又有可平行放大特点具备规模化生产能力。
表界面结构是混杂材料性能的决定因素。Sn-SnO2的尺寸、形状、微观界面决定了其发光位置和强度。FePt的尺寸、结构、组份决定了其电催化性能的高低和抗中毒能力。第三元的Sn的加入，提高了FePt的尺寸均匀性和稳定性和对抗CO中毒能力有明显改善。