金属纳米结构作为工业催化剂和传感平台具有广泛的应用。超临界二氧化碳（scCO₂）是用于可扩展制备纳米材料的绿色介质。超临界流体反应沉积（SFRD）和其他相关技术可用于大量生产用于各种应用的金属纳米结构。

有鉴于此，印度理工学院Prem Felix Siril和卡尔斯鲁厄理工学院Michael Türk等人，综述了近年来超临界二氧化碳辅助制备零价金属纳米材料的研究进展及其应用。

本文要点

1）简要介绍了纯超临界流体(尤其是CO₂)的科学，以及由scCO₂和低挥发性物质(如有机金属前体)组成的二元混合物的基本知识。强调了使用scCO₂制备金属纳米材料（特别是作为绿色溶剂）的优势。对用于粒子性质调整的实验条件进行了全面的评述。综述了对传统的SFRD方法的改进范围以及可合成的金属纳米材料的种类。最后，综述了利用超临界二氧化碳合成的金属纳米材料的广泛应用。并对未来的研究方向作了简要的总结。

2）实际上，scCO₂已经成为合成几乎所有类型的金属纳米材料的绿色介质。金属NPs既可以作为独立的材料制备，也可以使用scCO₂在固体基体上制备。使用scCO2可以有效地制备贵金属和主族金属的NP。可以在scCO₂中制备具有核-壳或合金形态的单金属，双金属和多金属NP。使用SFRD不仅可以沉积金属纳米颗粒，而且可以沉积薄膜和纳米多孔材料。制备的NPs具有催化、电催化、传感、抗菌和用于各种微电子制造的薄膜沉积等多方面的应用。

3）然而，研究必须集中于scCO₂制备纳米材料的独特能力，例如将金属前体浸渍到纳米孔基质和聚合物中的可能性。多孔固体载体上的金属NPs在工业催化中有着广泛的应用，因此这一点尤为重要。此类催化剂的需求以吨为单位，因此必须研究SFRD工艺的可扩展性和商业可行性。需要进行使用SFRD通过工程缺陷和表面晶面调整催化活性的基础研究。

参考文献：

Prem Felix Siril et al. Synthesis of Metal Nanostructures Using Supercritical Carbon Dioxide: A Green and Upscalable Process. Small, 2020.

DOI: 10.1002/smll.202001972

https://doi.org/10.1002/smll.202001972