长期以来，开发更优氧载体的关键在于：如何设计能够在较低温度下高效、可逆地储存与释放晶格氧的金属氧化物。该类可逆过程是燃料转化、二氧化碳捕集以及化学循环制氢等清洁能源技术的基础，其反应可行性与效率在很大程度上取决于材料的氧储存与释放能力（OSC）。

在候选材料中，掺杂氧化铈（CeO₂）因具备较高且可调的氧迁移性而受到关注。不过，研究人员长期难以将掺杂CeO₂纳米颗粒的OSC表现与其局部结构及化学状态建立清晰对应关系。原因之一在于传统合成路线难以精确控制掺杂剂的进入方式、分散程度与价态，样品差异性较大，从而掩盖了不同温度区间下氧储存与释放的具体机制。

据研究团队介绍，2025年，由韩春丽、横明和安达文领导的AIMR团队采用连续流动水热合成方法，制备出结构与化学特征高度可控的超小Mn掺杂CeO₂纳米颗粒。该工艺可在毫秒至秒级实现快速加热、混合与淬火，使研究人员能够更精确地调控Mn的包含状态（是否进入CeO₂晶格）及其化学状态。

相关论文已发表在《Chemistry of Materials》。研究团队称，该工作的关键创新之一在于基于快速启动的流动水热合成系统，实现对掺杂剂与主晶格原子组装与分布过程中热力学与动力学的协同精确控制。

韩春丽在问答中表示，通过控制Mn与Ce前驱体的停留时间及相对沉淀速率，团队能够稳定制备粒径小于5纳米的CeO₂纳米颗粒，并获得多样的Mn局部环境，包括晶格替代的Mn原子、表面Mn物种以及相分离的MnOx。这些局部结构在传统批量合成中难以可靠制备。

研究结果显示，所制备的Mn–CeO₂纳米颗粒在低温（<300 °C）下的OSC较批量法制备样品提升约四倍。团队进一步指出，低温OSC主要与CeO₂晶格中Mn²⁺替代以及表面Mn物种的增强有关；而在高温（≥300 °C）条件下，OSC则与整体Mn及Ce³⁺浓度相关，且不取决于Mn是否进入CeO₂晶格。

研究团队认为，上述发现表明，精确控制掺杂剂价态与局部结构对于揭示氧储存与释放机制、并据此设计高性能低温氧载体具有重要意义。团队同时强调，连续流合成提供了一条可控且具备规模化潜力的功能纳米颗粒制备路径，有助于提升材料合成的可重复性，并推动实验室研究向实际应用转化。

在谈及潜在影响时，研究人员表示，该项目的一个重要体会在于：通过从以热力学为主的思路转向毫秒级、以过程为核心的动力学控制，可显著提升对材料形成过程的调控能力。其关注点不再局限于纳米颗粒的尺寸与形貌，而是通过对混合、传热传质与动力学路径等反应场条件的精确控制，进一步调控原子分布、排序、配位与化学状态。