无定形纳米材料具有独特的结构特征，例如长程原子无序和纳米级粒子或晶粒尺寸，对许多材料应用中具有一些有利的特性。例如，无定形氧化钒对超级电容器表现出创纪录的高循环稳定性。已经开发了几种合成策略来生产无定形纳米材料，例如基于物理加工的方法，包括切割、沉积和纺丝，以及通过溶液或固态反应的化学合成。然而，尽管非晶纳米材料发展迅速，但它们的形态仍然是不规则的或主要是球状的。有限的形态控制部分归因于非晶材料缺乏优选的生长方向。了解不同形态的非晶纳米材料是否能像晶体材料一样影响它们的性质将是一件有趣的事情。

有鉴于此，北京航空航天大学郭林教授等人，总结了具有明确形貌的非晶纳米材料的湿法化学合成的研究进展。

本文要点

1）描述了如何在湿化学合成中实现 1D、2D 和 3D 无定形纳米材料的形状控制以创建结构明确的形态，这基于两个主要策略： 可以稳定溶液中无定形状态的封闭剂，以及可以诱导定向生长的形态可调参数。关于相转移阻断机制的讨论包括晶格无序、受控水解、快速反应和离子交换，对通过限制来控制形貌的讨论包括前驱体转化、模板反应、界面蚀刻和空间限制。此外，还举例说明了这些结构明确的形态如何在力学、储能、催化和光学应用中产生理想的性质，并强调了它们的结构-性质关系。最后，对非晶纳米材料的研究前景进行了展望。

2）湿法化学合成通常可以在相对容易的反应条件下进行，但它在创造具有明确形状的晶体纳米材料方面取得了显著的成功，如一维(1D)纳米线、二维(2D)纳米片和三维(3D)复杂结构。然而，用湿化学方法控制非晶纳米材料的形状存在两个主要障碍。首先，在湿化学条件下很难形成稳定的无定形状态。根据经典的形核理论，非晶态在溶液中是亚稳态的，容易发生相变形成结晶态。其次，常见的纳米晶体形态控制机制最终依赖于晶格的固有方向性，而这与各向同性非晶纳米材料无关。

参考文献：

Hewei Zhao et al. Wet Chemical Synthesis of Amorphous Nanomaterials with Well-Defined Morphologies. Acc. Mater. Res., 2021.

DOI: 10.1021/accountsmr.1c00104

https://doi.org/10.1021/accountsmr.1c00104