金、銀等貴金屬納米粒子在催化、光電探測、生物傳感、醫(yī)學成像及光學器件等方面具有廣泛的應用。尤其是具有非對稱結構的貴金屬納米材料表現(xiàn)出特別的性質，因而受到眾多研究者的密切關注。其中，杯形或碗形的納米金結構（Nanocup或Nanobowl）因具有獨特的等離子體共振現(xiàn)象，成為近年來研究的熱點。
鑒于金納米杯的重要性，材料學家發(fā)展了許多合成的方法。經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構的各向異性刻蝕來實現(xiàn)。物理法一般需在基板上進行，產率較低，極大地限制了金納米杯等離子體性能的研究及應用。濕法化學合成可以實現(xiàn)大規(guī)模的合成，但以往發(fā)展的方法一般不容易產生高質量的結構。
最近，美國加州大學河濱分校的殷亞東教授（點擊查看介紹）課題組報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合成的步驟，因而這種方法的產率高、形貌可控且可以實現(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構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性SiO2層。他們將此多層結構在800 ℃高溫下煅燒，酚醛樹脂層首先氧化消失，同心的核殼結構自發(fā)變成偏心結構，產生杯形空腔。同時在高溫下，金層從SiO2核脫附，形成杯狀結構。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，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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