随着科技的发展，纳米材料在日常生活中的各个角落都起到了重要作用，但是纳米材料的制备仍然存在不小的问题。一种材料的制备要具有可重复性，这个研究团队可以做出来，其他团队也能重复制备。但是，如今纳米材料的制备却像碰运气，今天能够做出来，明天就不一定能行；这种材料可以做出来，其他类似的材料就不行。难找到一些普适性的方法来制备想要的纳米材料，这也使得纳米材料的产业化进程大打折扣。

近日，在顶级期刊《自然 化学》中就发表了这么一篇文章，着眼于如何精准控制纳米材料合成过程，探讨了纳米材料普适性制备的问题。

该论文深入研究了一种通过电离度（α）和过饱和度（s）来实现无机纳米材料精确且简便调控的沉淀法，该方法具有普适性，在不适用表面活性剂的情况下，能够实现八大体系数十种纳米材料的普适性制备，材料体系横跨一维到三维。

在合成过程中精确控制无机材料的形态是具有挑战性的，该项研究的一大亮点就是通过调节反应物的电解离（α）和溶液的过饱和度（S）之间的平衡来实现精确控制，通过金属阳离子溶液的快速沉淀法生长各种无机材料的不同形态，从一维到三维（1D到3D）结构的结晶过程中进行调整，而无需使用封端剂或模板。与传统的纳米材料制备方法比较，该工作将纳米材料的制备明朗化，对于产业化也具有积极的意义。

对于前驱体为弱电解质，电离常数小（α<<1）的情况：譬如NH4OH，NH4HF2和CO(NH2)2，成核较慢，则倾向于形成1D和2D材料；在此前提下，如果溶液过饱和度（S）较低，则尤其倾向于形成1D材料；如果溶液过饱和度（S）较高，则尤其倾向于形成2D材料。

对于前驱体为强电解质，电离常数大（α≈1）的情况：如NaOH，NaF和Na2MoO4，成核较快，则倾向于进行各向同性生长，生成各种3D材料。如果溶液过饱和度（S）较低，则材料形貌比较规整的多面体；如果溶液过饱和度（S）较高，则形成不规则的颗粒。

形成一维，二维和三维形态的机理示意图

图 管状BaF2（b） 空心BaF2立方体（c），多孔CaF2立方体（d）和多孔Co（OH）2片（e）的TEM图像。

通过上述方法，科学家们成功地制备了一系列具有精确形态的纳米材料，包括金属氧化物，氢氧化物，碳酸盐，钼酸盐，草酸盐，磷酸盐，氟化物和碘酸盐等八种材料。
      这些纳米材料也都是具有潜在应用的价值，并且根据所制备材料的多样性，科学家们可以研究不透维度、不同形貌的材料在能量转换和储存方面应用时的表现差异，为真正的产业化提供了新思路。