記者從中科院合肥研究院了解到，該院固體所納米材料與器件技術研究部李越研究員課題組與濟南大學李村成教授合作，基于多元醇還原體系發展了一種簡單、高效的通用合成策略，實現了不同形貌的五重孿晶結構的高質量合成。相關研究結果日前發表于國際期刊《化學科學》上。

晶體中的孿晶往往在晶粒界面處產生并沿著某個晶向生長。由于應力引起的獨特的物理化學性質，多重孿晶結構納米材料已經在晶體生長、生物診療、等離子體光學、催化等領域廣泛應用。其中，五重孿晶具有五重對稱性、精確定義的晶體結構以及可控的長徑比，在可見到近紅外光區有著非常有趣的光學多樣性。 為了充分利用它們與形貌、尺寸相關的光學性質，發展一種通用策略實現其高重復性制備，并研究其生長機制至關重要。

科研人員首先基于多元醇還原法制備了一種高產率大于95%的金納米十面體種子;然后采用一步種子生長法，通過調控抗壞血酸/氯金酸的比例(R)實現典型雙棱錐、五角星、十面體的連續轉變。該方法所獲的金納米顆粒尺寸均一，產率接近100%，遠遠優于傳統的種子生長法。

深入探究五重孿晶金納米顆粒的形成機理后，研究人員發現在特定R值條件下，通過改變金十面體種子的尺寸，可以獲得高產率的不同尺寸的金納米結構。 該方法具有很好的通用性，適用于第二種金屬元素在金十面體種子上的生長，為研究異質納米結構的生長提供了良好的契機。該不同形貌五重孿晶結構合成方法中，金納米雙棱錐的光吸收性能可以從可見光區連續可調至近紅外光去。此外，該方法適用于第二種金屬在金十面體表面的生長，有利于深入探究該類異質結構的形成機制。

這項研究為五重孿晶納米結構的生長提供了一種普適性合成路徑，有望延申至其他材料體系。(科技日報記者 吳長鋒)

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