金、銀等貴金屬納米粒子在催化、光電探測、生物傳感、醫(yī)學(xué)成像及光學(xué)器件等方面具有廣泛的應(yīng)用。尤其是具有非對稱結(jié)構(gòu)的貴金屬納米材料表現(xiàn)出特別的性質(zhì)，因而受到眾多研究者的密切關(guān)注。其中，杯形或碗形的納米金結(jié)構(gòu)（Nanocup或Nanobowl）因具有獨(dú)特的等離子體共振現(xiàn)象，成為近年來研究的熱點(diǎn)。
鑒于金納米杯的重要性，材料學(xué)家發(fā)展了許多合成的方法。經(jīng)典的方法包括物理法，通常是以球形納米粒子為模板，在其表面均勻地沉積一層金，杯開口的形成則通過金的選擇性沉積或殼結(jié)構(gòu)的各向異性刻蝕來實(shí)現(xiàn)。物理法一般需在基板上進(jìn)行，產(chǎn)率較低，極大地限制了金納米杯等離子體性能的研究及應(yīng)用。濕法化學(xué)合成可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的合成，但以往發(fā)展的方法一般不容易產(chǎn)生高質(zhì)量的結(jié)構(gòu)。
最近，美國加州大學(xué)河濱分校的殷亞東教授（點(diǎn)擊查看介紹）課題組報(bào)道了一種新型的模板法合成金納米杯。如圖1所示，他們主要利用濕法化學(xué)合成的步驟，因而這種方法的產(chǎn)率高、形貌可控且可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模合成。
圖1. 金納米杯的合成路線。
這種合成方法巧妙地利用偏心核殼結(jié)構(gòu)自動形成的杯形空腔作為模板來合成納米杯。作者首先通過酚醛縮合在實(shí)心二氧化硅（SiO2）球表面均勻涂覆一層酚醛樹脂，對酚醛樹脂進(jìn)行氨基修飾后在其表面通過種子生長法包覆均勻的金層，然后在金層外再包覆一層保護(hù)性SiO2層。他們將此多層結(jié)構(gòu)在800 ℃高溫下煅燒，酚醛樹脂層首先氧化消失，同心的核殼結(jié)構(gòu)自發(fā)變成偏心結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生杯形空腔。同時(shí)在高溫下，金層從SiO2核脫附，形成杯狀結(jié)構(gòu)。最后他們將SiO2核殼刻蝕掉便可得到金納米杯。
由于在合成過程中，SiO2球的尺寸及酚醛樹脂層的厚度可調(diào)，因此這種方法極易得到不同高度、開口大小及直徑的金納米杯。圖2的掃描電鏡圖像表明，由（a）至（c）酚醛樹脂的厚度逐漸減小，金納米杯的高度逐漸增大，開口逐漸減小。另外，通過改變SiO2球的大小，他們可以得到直徑不同的金納米杯。圖2中（d）至（f）表明，隨著SiO2球的尺寸變大，金納米杯的直徑依次增大。
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