火焰气溶胶方法是一种工业上重要的合成纳米功能性材料的途径，广泛用于光学、医药、催化、电子等领域。相对于传统气相前驱物进给过程，基于液体前驱物的雾化火焰方法可以合成覆盖元素周期表的单相及掺杂金属氧化物。在雾化火焰合成过程中，液滴向凝聚相纳米颗粒的转化包含蒸发、反应、成核、碰撞、聚并等一系列物理化学过程。基于对这些过程的特征时间的理解，研究通过构建独特的旋流火焰环境及调节溶剂组成，将颗粒形成过程控制为液滴-气体-颗粒的转化过程，最终可以以约100 g/h规模化生产单相或复合的纳米功能性材料。为了理解复杂湍流火焰中气相向颗粒的转化过程及进一步精确调控，研究开发了一种全新的相选择性激光诱导击穿光谱。利用气相与凝聚相击穿极限的不同，调整激光强度，从而实现对气溶胶中凝聚相的选择性击穿。颗粒散射实验及Fokker-Planck公式的理论分析表明，该相选择击穿过程通过吸收-烧融-激发这一全新的激光与物质相互过程，在单个纳米颗粒附近生成一种独特的纳米等离子体结构。该纳米等离子体群均匀分布于空间中，独立产生、独立膨胀和冷却。该相选择性击穿产生的原子及离子光谱可以用于跟踪空间中某元素气相向颗粒相的转化过程，并实现气溶胶环境中颗粒相体积分数分布的二维定量测量。目前该方法已经广泛用于湍流火焰合成、掺杂合成、煤燃烧中碱金属析出等一系列研究中。