苏州大学JACS：“岛中岛”金超粒子用于高效光热转换

等离激元纳米颗粒在光热转换方面有着广阔的应用前景。相比于传统使用的一维和二维结构，三维结构更具有黑体吸收特性，对入射光的波长、方向、偏振态无依赖性，表现出更高的光热转换效率。三维等离激元结构的可控制备是该领域的关键科学问题。目前已经报道的方法可以分为两种，自上而下（选择性刻蚀）和自下而上（纳米颗粒组装）。但这两种策略都有其存在的不足。所以我们开发了一种直接合成的方法制备三维结构的金纳米颗粒，以实现高的光热转换效率。

本工作中，苏州大学研究团队开发了一种应变调节策略制备多枝杈的三维金纳米颗粒。这一合成方法的关键在于聚多巴胺不断吸附在更新的种子表面，以确保再生长的金延续岛状生长模式。与传统的通过聚合物吸附增加化学势诱导岛状生长从而降低化学势不同，原位聚合吸附的多巴胺能够牢固的吸附在新生成的金岛上，进而使得持续的岛状生长变成可能。更重要的是，多枝杈的纳米晶表现出宽光谱吸收和91%的光热转换效率，这归因于大的吸收和消光比以及偏振无依赖性。由于其卓越的光热效率，该团队进一步将这一材料用于癌症治疗中，并通过蛋白质组学分析揭示其详细的生物分子机制。该工作为制备高吸收效率的等离激元纳米颗粒提供了一种有效的策略，并在催化和太阳能收集有着广泛的应用。

Figure 1. Morphological modulation in the seeded growth process.

Figure 2. Structural characterizations of Au nanostructures.

这一成果近期发表在J. Am. Chem. Soc. 上，文章的第一作者是苏州大学博士研究生仲启轩。

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Strain-Modulated Seeded Growth of Highly Branched Black Au Superparticles for Efficient Photothermal Conversion

Qixuan Zhong, Ji Feng, Bo Jiang*, Yulong Fan, Qiao Zhang, Jinxing Chen*, Yadong Yin*

J. Am. Chem. Soc., 2021, DOI: 10.1021/jacs.1c11242

陈金星博士简介

陈金星，苏州大学功能纳米与软物质研究院副教授。2018年博士毕业于中国科学技术大学化学与材料学院；2016年9月至2018年6月，联合培养博士就读于美国加州大学河滨分校，导师为Yadong Yin教授；2018年7月至2020年12月在美国加州大学河滨分校从事博士后研究，合作导师为Yadong Yin教授。2021年2月入职苏州大学，从事光热转换、光热催化、塑料升级回收。目前已在Acc. Chem. Res., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Nano Lett., ACS Nano, Adv. Funct. Mater., Chem. Mater.等化学、材料领域高水平期刊上发表20余篇学术论文。

https://www.x-mol.com/university/faculty/328647