VSParticle 干法气溶胶纳米打印技术，加速材料研发进程

增材制造的方法，如纳米打印可以大大简化高比表面积的纳米多孔薄膜的制备工艺。这种薄膜材料的应用很多，包括电催化、化学、光学或生物传感以及电池和微电子产品制造等。因此，VSParticle 提出了一种基于气溶胶的直写方法。VSP-P1 纳米印刷沉积系统能够实现具有独特性能的无机纳米结构材料的打印直写。印刷涂层的颗粒由 VSP-G1 纳米粒子发生器产生，经火花烧蚀产生的气溶胶颗粒其典型粒径在 20nm 以下，且不含表面活性剂或任何其他有机添加物质。纳米粒子生产和印刷沉积的整个过程是完全自动化的，不需要进行后续有机成分的热处理去除。 VSParticle干法气溶胶纳米打印技 术，加速材料研发进程 十 增材制造的方法，如纳米打印可以大大简化高比表面积的纳米多孔薄膜的制备工艺。这种薄 膜材料的应用很多，包括电催化、化学、光学或生物传感以及电池和微电子产品制造等。 因此，VSParticle提出了一种基于气溶胶的直写方法。VSP-P1纳米印刷沉积系统能够实 现具有独特性能的无机纳米结构材料的打印直写。 印刷涂层的颗粒由 VSP-G1纳米粒子发生器产生，经火花烧蚀产生的气溶胶颗粒其典型粒 径在 20nm以下，且不含表面活性剂或任何其他有机添加物质。纳米粒子生产和印刷沉积 的整个过程是完全自动化的，不需要进行后续有机成分的热处理去除。 VSP-P1纳米印刷沉积系统 1.工作原理 VSP-G1纳米粒子发生器 (VSP-G1)作为纳米粒子的生产源，集成在 VSP-P1系统中。而 用于纳米颗粒生产的技术称为火花烧蚀（Spark Ablation），在室温温度和大气压条件下便 可实现多种纳米粒子的制备。 在气流中产生纳米气溶胶后，这些颗粒经低真空环境下的喷嘴加速并通过撞击沉积的方式沉 积在多种类型的基材上。沉积的驱动力是沉积室和 VSP-G1系统（喷嘴上游）之间的压力 差。通过 XYZ载物台控制、显微镜摄像头模块和直观的用户界面可以打印沉积特定的路径，从而可以控制实验参数，进行完全由纳米粒子组成的图案绘制。 2.应用分享 使用 VSP-P1纳米印刷沉积系统，可以自动的打印不同成分和/或层厚的纳米多孔材料。在 电催化、气体传感器和 SERS领域具有高通量筛选价值。采用高通量的筛选方法可以将新 材料开发所需的时间从几个月缩短到几天，大大加速了材料开发过程。 （1）电催化 当前，许多性能最好的电催化剂均采用昂贵的贵金属基材料。而为了使电化学过程具有可扩 展性和商业可行性，此类电催化剂的贵金属含量必须显着降低，或用更便宜的贱金属作为替 代。 我们与 Avantium教授合作，进行了不同比例电催化剂的高通量筛选实验。选取不同的 Fe/Ni比例和不同层厚度，直接在高通量催化测试系统上打印 8x8点阵列（使用 VSP-P1）。然后同时测试这 64种催化剂的 OER性能，有效的减少了催化剂筛选时间。 等值线图显示电池电位随镍/铁发生器功率比和沉积时间的变化 （2）电解水制氢 催化剂涂层膜(CCMs)是 PEM电解水的核心组件，传统方法不仅需要利用化学手段合成 纳米催化剂，还需要与添加剂混合制成浆料后进行如丝网印刷等方式沉积在膜表面。 www.funa-scientific.com 使用 VSP-P1纳米催化剂印刷沉积系统，可以实现如 Ir, Pt等纳米催化剂的直接生成以及 直写沉积。同时，由于制取的颗粒尺寸更小，表面更干净，可有效降低催化剂使用量，节约 成本。 L a rge NPs VSP产生的粒径更小 （3）传感器 当前的金属氧化物(Mox)气体传感器能够检测多种气体，但对单个分子的选择性很差。为了 提高选择性，对不同材料组合进行筛选是必要的。使用 VSP-P1，可以局部打印特定成分的 混合金属氧化物涂层，整个过程是自动且可重复的，可以快速筛选不同的组合。 两个氧化锌基化学电阻器（CR1和 CR2）在暴露于三个连续甲苯脉冲后的实时电阻 CR响应与甲苯浓度的关系 两个 CR的响应表明气体传感性能具有良好的重现性 （4） SERS优化 表面增强拉曼光谱 (SERS)是一种高度灵敏的检测技术，可以极大地促进化学和生物传感技 术在多领域的应用。利用 VSP-P1纳米印刷沉积系统进行无配体印刷纳米粒子印刷，制备 纳米多孔结构传感器已被证明对于开发用于不同物质分析的 SERS基板非常有效。此外，由于样品制备简单且自动化程度高，基板的优化可在数月内实现。由于该技术的可重现性较 好，使用不同的基板时，也不需要改变纳米粒子的合成和沉积过程即可实现批量合成工艺。 www.funa-scientific.com E N HA N S E R S 一 C o m pe t i t o r 利用气溶胶技术在基底表面进行纳米材料喷涂，绘制相应的电极（包括常见的Au， Ag， Cu等等离子激元材料。这些材料会产生较强的等离子激元效应，使拉曼信号大大增强，便 于进行微量的物质探测。 关于 VSParticle VSParticle是一家位于荷兰的纳米颗粒技术公司，专注于开发和提供先进的纳米颗粒制备 设备和解决方案。核心技术是一种独特的气相沉积 (Gas-phase Deposition)技术，可以 高效地制备纳米尺寸的材料颗粒，如金属、合金、氧化物和硫化物等。 作为一家具有创新精神和技术领先的公司，VSParticle致力于推动纳米颗粒技术的进步，为 全球研究人员和工程师提供先进的工具和解决方案，助力纳米材料的开发和商业化应用。 vsparticle 关键词:纳米打印；纳米气溶胶；电催化；电解水制氢 关于作者 复纳科技 复纳科学仪器（上海）有限公司（简称“复纳科技”）于 2012年在上海成立，聚焦荷兰 飞纳台式扫描电镜在中国市场的推广和应用，涵盖领域包括材料、锂电新能源、半导体、生 命科学和法医检测等。截止目前，复纳科技服务超过 1500家飞纳电镜客户和 100家相 关产品客户，包括：清华大学、北京大学、复旦大学、上海交通大学、华南理工大学和中科 院系统等高校科研单位；巴斯夫、宁德时代、微软、默克、部分公安系统和出入境检验局等 企事业单位。 2017年开始，复纳科技陆续与 7家行业领先品牌建立了长期独家合作，致力于为中国高 校、研究所、企业和政府用户提供先进可靠、高效智能的科学分析仪器、优质专业的服务和 基于核心技术的解决方案。十年以来，复纳科技赋能中国科研创新、工业升级，人工智能检 测的使命也越来越清晰。 目前合作的国际知名仪器制造商和产品线如下： ThermoFisher SCIENTIFIC 扫描电子显微镜 P H E N O M S CIENTI F IC 飞纳台式扫描电镜 飞 纳 电 镜 TECHNOD R G D 离子研磨仪 ENS 原位透射样品杆 LINDA solutions FORGE 粉末原子层沉积系统 vsparticle 纳米气溶胶沉积系统 NANO NEOSCAN 台式高分辨显微 CT全自动硅藻 AI检测系统 X-RAY M I C R OTO M OGRAP H Y SOURCE OF YOUR TEC H NOLOGY info@phenom-china.com