与单金属纳米颗粒（NPs）相比，多金属NPs通常表现出良好的催化、光学、磁性、和电子性质。除了NPs的大小、组成和形貌外，合成多金属NPs的一个重要设计参数是组成元素的空间分布。

近日，美国西北大学Chad A. Mirkin使用扫描探针嵌段共聚物光刻两步连续的方式来探索二次金属在NPs种子上的沉积。

文章要点

1）研究发现，当采用单元素纳米颗粒(Au、Ag、Cu、Co或Ni)作为晶种时，发生了均相生长和非均相生长。

2）研究人员利用键强度和晶格失配的热力学概念对其进行了合理的解释。具体而言，当种子原子和生长原子之间的异质键强度大于生长原子之间的同键强度时，就会发非均相生长。

3）由此产生的纳米颗粒结构取决于种子金属和生长金属之间的晶格失配程度。具体地说，较大的晶格失配（例如，Au和Ni为13.82%）通常会导致异二聚体，而较小的晶格失配（例如，Au和Ag为0.19%）则会导致核−壳结构。有趣的是，当使用异二聚体纳米颗粒作为种子时，二次金属不对称地沉积在种子的一侧。

4）通过设计Ag和Cu在AuNi异质二聚体种子上的沉积条件，研究人员合成了两种不同的纳米结构：i）Au畴上的Ag和Cu；ii）Au畴上的Ag和Ni畴上的Cu。因此，该技术可用于预测合成结构复杂的多金属纳米结构。

参考文献

Liliang Huang, et al, Regioselective Deposition of Metals on Seeds within a Polymer Matrix, J. Am. Chem. Soc., 2022

DOI: 10.1021/jacs.1c11118

https://doi.org/10.1021/jacs.1c11118