En forskargrupp ledd av Prof. Li Yue från Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS), tillsammans med Prof. Li Cuncheng från University of Jinan, har nyligen utvecklat en universell väg med fin kinetisk kontroll till en familj av penta-tvinnade guld nanokristaller.

Guld nanokristaller (Au NC) har väckt stor uppmärksamhet under de senaste decennierna på grund av deras unika storleks- och formberoende optiska egenskaper. För att realisera praktiska tillämpningar, en kontrollerad syntes av Au NCs är mycket av vital betydelse. Trots att många seedade metoder har uppnåtts för att syntetisera Au NCs, några av de största svårigheterna som hindrar syntesen av olika typer av kolloidala nanokristaller är deras komplexa syntetiska metoder och avsaknaden av en universell tillväxtmekanism i ett system.

I det här arbetet, forskarna presenterade en allmän kinetiskt kontrollerad frömedierad tillväxtmetod för att syntetisera familjen av Au penta-tvinnade NC:er i ett tillväxtsystem. Med modulerande atomavsättningsplatser och hastigheter genom att skräddarsy R-värdet (molförhållandet mellan reduktant/Au-prekursorer), sju sorters penta-tvinnade nanokristaller med inställbara storlekar och hög renhet tillverkades.

Enligt dem, denna strategi kan användas ytterligare i tillväxten av en andra metall (silver) på Au dekaedriska frön med inställbar optisk absorbans från synligt till nära-infrarött område. Mer viktigt, det kräver ingen reningsbehandling och ytterligare metalljoner, avsevärt förenkla syntesprocessen.

Den allmänna metoden som föreslås här utvecklade inte bara en effektiv kinetiskt kontrollerad strategi för familjen av penta-tvinnade NC:er, men gav också en djup förståelse för en universell mekanism för deras bildande, som kan vägleda oss att syntetisera NCs i ett designat läge.

Forskningen har publicerats online i Kemivetenskap .