胶体炭球纳米反应器引起了人们的广泛关注，主要是因其具备下列优异性质：1、表面积大，表面功能可控；2、优越的导电率可提供电子通道；3、可调孔隙度和颗粒便于质量运输的尺寸；4、长期稳定性便于操作。该团队以纳米反应器为线索，系统地总结了最新的研究成果，重点介绍了炭球的纳米定制及纳米反应器构筑，并详细总结了炭球基微/纳米反应器在能源储存、电化学转化和催化中的应用，并提出该领域目前存在的挑战和未来发展前景。
我所杨启华研究员，李灿院士团队在国际上较早的提出纳米反应器概念，并在纳米反应器构筑方面已经取得一系列进展。然而，学术界目前对纳米反应器材料结构表征、反应器设计、催化微观作用机制及纳米反应器中扩散，传递模型等方面的认识仍然不足。针对上述关键科学问题，刘健带领研究团队成功构建了一系列蛋黄-蛋壳纳米结构的亚微米反应器，此系列微/纳反应器在硝基芳烃催化氢化，苯乙炔加氢，乙酰丙酸加氢，甲烷干重整，电催化等反应中都表现出特异性能，并发现空间限域效应显著提升活性、选择性、稳定性（Adv. Funct. Mater.，2018；Adv. Sci.，2019）；与杨启华研究员合作，发现微纳反应器中存在空间微环境调控，可调控纳米反应器中的催化反应过程（Angew. Chem. Int. Ed.，2019；Chem. Eng. J.，2019）；揭示了纳米反应器中串联催化反应在空间和时间的耦合问题（NPG Asia Mater.，2016；Angew. Chem. Int. Ed.，2017）。
上述工作得到中科院洁净能源创新研究院合作基金、兴辽英才计划等项目资助，并于近日发表在《先进材料》（Advanced Materials）上。同时，这也是献礼我所七十周年所庆文章之一。（文/常芳芳 图/田昊）
