隨著表征手段和制備技術(shù)的不斷進(jìn)步，許多世界**科學(xué)家的課題組都在致力于復(fù)合納米結(jié)構(gòu)的可控合成，以獲取更**的性能。**，研究者已發(fā)展很多方法制備等離激元納米晶復(fù)合結(jié)構(gòu)，包括：模板誘導(dǎo)生長法、自組裝法、一鍋生長法、微流體技術(shù)和種子介導(dǎo)生長法等。值得一提的是，種子介導(dǎo)生長法由于能夠很好地做到時空的分離，被認(rèn)為是一種制備異質(zhì)結(jié)納米結(jié)構(gòu)非常**的方法。一方面，預(yù)制備的納米晶作為“種子”被添加到含有外來原子的生長液當(dāng)中，或者外來原子添加到含有“種子”的生長液中。納米晶種子提供了外來原子異相成核和生長的晶面。另一方面，在二次生長過程中，通過控制動力學(xué)和熱力學(xué)參數(shù)可以調(diào)控外來原子的生長模式，**地避免外來原子的自成核和自生長，從而**地制備出異質(zhì)節(jié)納米結(jié)構(gòu)。

近日，鄭州大學(xué)物理學(xué)院鄭廣超博士、英國倫敦大學(xué)學(xué)院物理與天文學(xué)系Stefanos Mourdikoudis博士、天津大學(xué)理學(xué)院張志成教授系統(tǒng)總結(jié)了等離激元異質(zhì)結(jié)納米結(jié)構(gòu)的合成、性質(zhì)和應(yīng)用。闡述了種子介導(dǎo)生長法是制備等離激元異質(zhì)結(jié)納米結(jié)構(gòu)的**方法。在這篇綜述里面，基于眾多課題組的大量詳細(xì)的工作，作者對此進(jìn)行了系統(tǒng)性的總結(jié)。如何調(diào)控?zé)崃W(xué)參數(shù)和動力學(xué)參數(shù)是利用種子介導(dǎo)生長法的關(guān)鍵步驟。例如，種子的質(zhì)量（孿晶、堆垛層錯和晶相等）、表面活性劑、溫度和外來原子的添加速率等因素的精細(xì)控制，獲得了等離激元-貴金屬、等離激元半導(dǎo)體、等離激元-磁性異質(zhì)結(jié)納米結(jié)構(gòu)。到目前為止，制備基于等離激元納米單元獲得的異質(zhì)結(jié)納米結(jié)構(gòu)，主要包括兩種策略：（1）利用光還原、化學(xué)還原或者熱解等手段在預(yù)制的外來納米晶種子上誘導(dǎo)生長等離激元納米晶單元；（2）利用化學(xué)還原或熱解等在等離激元納米晶種子表面誘導(dǎo)半導(dǎo)體異相成核和生長。與其它復(fù)合納米結(jié)構(gòu)（核-殼和合金）相比，等離激元異質(zhì)結(jié)納米結(jié)構(gòu)具有一定的優(yōu)勢（如穩(wěn)定性、d-帶的調(diào)諧及直接與電子犧牲劑中和等），等離激元異質(zhì)結(jié)納米結(jié)構(gòu)到目前為止已經(jīng)應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，例如化學(xué)或生物傳感、光催化和**癥**。一方面，為了滿足在生物應(yīng)用中的**個水窗口和近紅外納米光子學(xué)等應(yīng)用，等離激元異質(zhì)結(jié)納米結(jié)構(gòu)的LSPR可以被調(diào)控在可見-近紅外光區(qū)域。其次，異質(zhì)結(jié)納米結(jié)構(gòu)中的等離激元納米單元可以獲得光能，同時也可以在固-固界面的地方建立肖特基結(jié)，更好地將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。等離激元異質(zhì)結(jié)納米結(jié)構(gòu)具有很長的熱電子壽命，能夠直接接觸電子犧牲劑，可以在光照條件下進(jìn)行Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)、水裂解產(chǎn)氫和N₂光還原等光催化反應(yīng)，比其它復(fù)合結(jié)構(gòu)具有更高的光催化效率。另一方面，等離激元-磁異質(zhì)結(jié)納米結(jié)構(gòu)不僅具有超磁性，而且具有高電負(fù)性的等離激元位點，使他們能夠應(yīng)用于**診斷和****。然后，除了LSPR效應(yīng)之外，等離激元異質(zhì)結(jié)納米結(jié)構(gòu)中的不同納米組分單元能夠影響電化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)路徑和調(diào)諧金屬納米單元的d-帶位置，進(jìn)而**提高電催化活性。隨著異質(zhì)結(jié)納米結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性增加，其應(yīng)用的潛力也在**增加。

本綜述對等離激元異質(zhì)結(jié)納米結(jié)構(gòu)的納米制備技術(shù)、性能和應(yīng)用做了詳細(xì)深入的總結(jié)。在綜述的后面部分，研究者闡述了等離激元異質(zhì)結(jié)納米結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步開發(fā)所面臨的一些未來的發(fā)展前景和挑戰(zhàn)，并指出了一些可能的方向。相關(guān)論文“Plasmonic Metallic Heteromeric Nanostructures”在線發(fā)表在Small (DOI: 10.1002/smll.202002588)上。