王东光，张仁坤，竺柏康，王玉华，陶亨聪

（浙江海洋学院石化与能源工程学院，浙江 舟山 316022）

引 言

核壳型纳米复合材料在催化、半导体、医疗、光学、矿冶、环保等领域具有广泛的用途[1-5]，制备过程分为两步：先均相成核得到纳米内核粒子，再异相成核包覆一层或多层外壳。液相包覆的方法有沉积法、聚合法、微乳液法、溶胶-凝胶法、逐层吸附法等[6-10]。这些方法由于包覆速率慢，通常采用间歇操作的方式，存在包膜时间长、产量少、成本高、质量不稳定等问题，还需要克服三大技术难题[11]：①被包覆粒子易聚团；②包覆前驱体倾向于自身成核；③包覆层厚度不均匀。主要原因在于缓慢的宏观混合，延长了包覆时间，使纳米粒子易聚团；缓慢的初始分散与介观混合，导致前驱体倾向于自身成核；缓慢的微观混合，导致包覆层厚度不均匀。只有强化多尺度混合过程，才能从根本上解决这些问题。

多尺度现象是化学和过程工程的特点，对其中介尺度机制的认识和调控则是难点。探索多尺度和介尺度行为的形成机理、实现定量描述与定向调控已成为过程工程和复杂系统研究的前沿[12-13]。液液多尺度混合过程包括宏观混合、初始分散、介观混合与微观混合，其中，初始分散与介观混合属于介尺度范畴。薄液膜撞击[14-16]与超重力技术[17-18]已被用于强化传质与微观混合过程。当两股对等的薄液膜发生非弹性撞击时，可以产生快速的能量耗散，瞬间实现分子尺度的混合。超重力旋转床可以极大强化气液传质与微观混合过程[19]，由于料液在旋转床中宏观流动方式接近于发散的平推流，因此，显著弱化了液液宏观混合过程[20]。……