导师序言

作为耿宇昊的本科班主任和博士生导师，我很高兴能在正文开始之前向各位读者介绍这位优秀的学者和她的学术著作。耿宇昊于2013年考入清华大学化学工程系，2015年正式加入我的课题组开展学术研究，2022年取得博士学位。从在微流控设备内制备简单的液滴到自主设计微反应系统合成性能优异的纳米材料，耿宇昊也从一位热忱懵懂的大学生成长为一位掌握着坚实的理论基础和化工专业知识，具备独立开展科研工作能力的博士。

这篇博士论文，《微反应系统内无机卤化钙钛矿纳米晶的制备研究》，以无机钙钛矿纳米晶为研究对象，以微反应系统为研究平台，发展了用于探究纳米晶生长机理、优化纳米晶稳定性能和实现纳米晶规模化制备的微反应技术。钙钛矿纳米晶体是一类尺寸在纳米尺度，表现出量子限域效应的半导体材料。由于其具有优异的光致发光与光电转换特性，在发光器件、太阳能电池、光电器件等领域备受关注，具有很好的产业化应用潜力。自20世纪90年代以来，微流控和微反应器技术被越来越多地应用到生物医药检测、精细化学品合成与先进材料制备等领域，具有传统釜式反应器无法比拟的优势。此前，本课题组长期从事微化工过程与多相微流控技术研究，致力于多相微分散体系的传递与反应过程基础及其应用研究，对多种类型的反应过程，如磺化、霍夫曼重排、环氧化、硝化等，在反应机理及反应特点等方面具有深入的理解和丰富的研究经验。先进技术与创新材料的结合，势必会带来引人瞩目的研究成果。

本论文的创新性成果主要体现在三个方面。在工艺创新方面，基于液滴流微反应器实现了无铅钙钛矿纳米晶的规模化制备。该微反应器平台对于高温热注入法和配体辅助再沉淀法均具有兼容性，并从铅基卤化钙钛矿的制备推广到无铅卤化钙钛矿的制备。该微反应器可实现高产率、多种卤素组成钙钛矿纳米晶的连续制备，为钙钛矿纳米晶的规模化制备提供了新方法。在性能优化方面，基于配体工程制备得到了本征稳定与环境稳定的钙钛矿纳米晶。针对最不稳定的铯铅碘钙钛矿纳米晶，使用双碱性配体协同的方式提升其稳定性。兼具高稳定性与优异光学性能的铅卤钙钛矿纳米晶被用于制备广色域的光致发光LED灯泡，为新一代QLED显示器的发展奠定了基础。在装置开发与机理探究方面，基于具有在线荧光检测功能的微反应系统探究纳米晶的生长规律，自主设计并搭建了具有原位检测功能与远程控制功能的微反应系统，可以检测到钙钛矿纳米晶秒级生长阶段的荧光光谱，并对纳米晶的快速生长规律给出解释。对揭示低对称性晶型的钙钛矿纳米晶生长机理、发展微反应系统的自动化与智能化做出了有效探索。

诚然，本论文中的研究工作并不止步于此，优秀的课题为团队中的其他研究生留下了进一步的探索空间。这个过程正体现了学术研究和团队工作的魅力——在代际的积累中不断拓宽认知的边界与应用的领域。最后，希望读者在翻阅此书的过程中也能有所收获，并享受充满未知与挑战的学术之旅。

徐建鸿

2023年于清华园