壳体形态随AuNPs负载量的变化
中空球型纳米结构由于比表面积高、扩散性能优良及其内外表面易于修饰而负载纳米金的独特优势，利用中空球型载体制备催化材料取得了重要进展。这类催化材料不仅对目标反应呈现可预期的高活性、高稳定性和循环使用性，同时，无机类型的中空球还具有耐高温、抗老化等特点。
2012年，Dong等首次合成了聚倍半硅氧烷（CPSQ）中空球，并以其为载体、NaBH4为还原剂，获得了高度分散的AuNPs，AuNPs的平均粒径为2~5 nm（TEM）。催化NaBH4还原4⁃NP的反应结果表明：没有副产物生成，60 min转化率97.8%；经离心回收、循环使用5次后，转化率依然保持在93.5%；Au负载量为初始值的94.5wt%，表明载体CPSQ能有效抑制纳米颗粒的团聚和流失。
同年，Chenn等利用聚异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）合成了环境响应型PNIPAM/Au@ mSiO2微反应器。首先合成Au@mSiO2，通过硅氧键接枝反应在表面包覆甲基丙烯酰氧丙基三甲氧硅烷（MPS）；在MPS的引发下，NIPAM和亚甲基双丙烯酰胺（MBA）在Au@mSiO2表面共聚而成功包覆PNIPAM；其中 AuNPs的平均粒径为5 nm（TEM）。该纳米反应器的优点：PNIPAM包覆在mSiO2中空球的外表面，而AuNPs分布在内表面，进而将PNIPAM与AuNPs有效隔离；尤其还可通过调节温度使催化活性在“开”和“关”间切换。催化NaBH4还原4⁃NP的反应结果表明：当温度低于PNIPAM的临界溶解温度（LCST，水溶液中为32℃）30℃时，材料表现出良好催化活性，反应6 min完成；当温度高于LCST的50℃时，催化活性显著降低，6 min后4⁃NP的转化率仅有10%，30 min后转化率可达到80%。该报道建立了催化活性与PNIPAM的温度响应性的联系； 通过离心回收、循环使用，催化剂依然表现出原有催化活性和温度响应性。该合成路线为制备环境响应型反应器提供了新思路。
2013年，Ji等采用SiO2纳米薄片形成的中空微球为载体、NaBH4为还原剂合成了负载AuNPs的“软”SiO2中空球催化材料。该催化剂的特点：（1）纳米薄片能有效吸附颗粒前驱体；（2）壳体材料能有效固定纳米颗粒；（3）壳体材料特性和中空结构使反应物容易接近活性位点，从而方便催化转化；（4）即使经过500 ℃的高温处理，AuNPs仍能均匀分散在壳体材料中；（5）Au负载量可通过改变前驱物引入量进行调变。室温催化NaBH4还原4⁃NP的反应研究表明：合成材料具有高催化活性，并建立了催化效果与壳体形态及AuNPs负载量间的关系规律。当Au负载量较低时，薄片未变形，即壳体为“延展”状态，此时具有较好的催化活性，拟一级速率常数为3.5×10-3 s-1；经离心回收、循环使用9次后，转化率未有显著变化；并且AuNPs分散状态良好，未出现团聚，表明合成材料具有优异的稳定性和可重复使用性。基于SiO2纳米薄片独特的可塑性，该研究路线为制备金属负载的中空微球并探索其催化应用提供了新途径。可以看出，虽然负载AuNPs的中空球型催化材料对目标反应具有预期的高活性、高稳定性和循环使用性，但是存在分离过程繁琐、耗时等弊端，若考虑将壳体功能改性或开发新的壳体材料，将会有助于实现高效分离和回收利用。