贵金属纳米粒子
纳米材料研究是新型功能材料中一个十分诱人的领域。由于纳米粒子独特的微结构和奇异性质依赖于尺寸的事实，使得纳米材料在自电子学、计算机到传感器和催化剂这一广阔领域中能够加以特殊的剪裁而具有巨大应用潜力，倍受科学界所关注，并成为世界范围内的研究热点。近年来，该领域发展速度之快，影响范围之广，对传统工业和高科技企业渗透之深是出乎人们预料的，因而纳米技术也成为我国科技发展中的重点学科领域之一。纳米材料是纳米技术应用的基础，低维金属纳米材料是纳米材料基本物理性质研究的理想模型，其特殊的光、电、磁等方面的优越的物理性质使其在生物领域和纳米器件研制方面有重要的应用前景。
就贵金属纳米材料的制备（包括物理和化学两大类方法）、组装和应用而言，国际上已经有许多报道，贵金属纳米材料独特的物理、化学性质和特殊的应用已经充分显露。
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所刘钟馨以金/银等贵重金属为研究对象，设计合成了两种新材料体系：金纳米球壳、银纳米链，研究了它们的特殊的光吸收性质和光热转换性质，并利用这些特性，在肿瘤的近红外热疗方面开展了探索性研究；探讨了飞秒激光对这些金属纳米材料形貌和结构的影响；制备了银包覆的稀土氧化物发光材料，研究了金属纳米粒子的包覆对Eu~3+发光性质的影响。取得的主要成果有：(1)采用湿化学法制备了Au纳米球壳。Au纳米球壳的粒径约为20nm，壳层厚度约为5nm，尺寸分布比较均匀，具有良好的近红外吸收特性。研究了这种材料的光热转换性质：经808 nm的激光(5W／cm2)照射后，在12min内，温度可升高30℃。(2)采用湿化学法利用水/油的相界面反应制备了具有超宽近红外吸收特性的Ag纳米链网状材料。Ag纳米链直径约为50 nm，长度分布范围较宽，吸收强度大，吸收峰宽而且平坦，光热转换性质更加优越。(3)将上述具有近红外吸收特性的金属纳米材料应用于生物体外和体内的热疗实验中。实验结果表明，近红外光热疗对于肿瘤细胞和肿瘤组织有一定的抑制作用。(4)发现了飞秒激光诱导金属纳米材料形貌改变的现象并分析了机理。Ag纳米棒水溶胶在800 nm的飞秒激光辐照下发生了光化学反应，在电子喷射和表面光化学反应的作用下形成了零维的纳米粒子，并随着辐照时间的增长，粒子尺寸逐渐变小。空心的金纳米球壳，在800 nm飞秒激光辐照形成的静电场作用下形成了不同长度的纳米管。(5)研究了液相和粉末状态下的Ag包覆的Y_2O_3:Eu~3+纳米粒子的发光性质。研究发现，Ag纳米粒子能有效的提高Y_2O_3:Eu~3+的分散性，并在一定程度上阻止了Eu~3+向溶液中的振动基团的无辐射跃迁，使其在液相中的荧光强度增强。
由于［60］富勒烯的三重激发态吸收截面大于基态吸收截面，同时具有响应时间快、三阶极化率大等优点，因此它成为一种良好的非线性光学材料，在光限幅和光转换领域有潜在的应用价值。基于上述性能，中国科学院化学研究所鲁福身研究了[60］富勒烯的三维共扼对称结构以及低的重组能使它在电子给受体系中具有加速光诱导电荷分离、传输以及抑制电荷复合的作用。制备了［60］富勒烯功能化的金纳米粒子和具有给受体系的共扼聚合物，并研究了它们的光学非线性和光电转换性质。合成并表征了含有琉基的富勒烯衍生物C60-SH，并制备了其金纳米粒子。富勒烯衍生物在金粒子表面自组装成为一个紧密的壳层，形成具有核-壳式结构金纳米粒子。用波长532llm的8纳秒脉冲激光研究了金纳米粒子的光限幅效应。金纳米粒子和C60-SH的非线性衰减因子分别为3.5和3.1，说明金纳米粒子具有比配体更强的光限幅效应。通过静电自组装技术，在ITO电极和石英基片上，制备了水溶性聚对苯撑乙烯和C60季胺盐的自组装膜，并由紫外光谱和原子力显微镜表征了其结构。采用三电极光电化学装置研究了多层自组装膜的光电转换性质。合成了含有叶琳、花四甲酰二亚胺和［60］富勒烯单元的共扼聚物，并由FT，IR，IHNMR，紫外可见光谱，荧光光谱，凝胶渗透色谱（GPc）和循环伏安对聚合物进行了表征。采用三电极光电化学装置研究了聚合物膜的光电转换性质。在白光辐照下，所有的共聚物膜都产生了稳定快速的阴极光电流。以PolySPeznPZ和PolySPeznPZF为光活性材料构建光伏器件并对其光伏性质进行了研究（鲁福身.基于[60]富勒烯的金纳米粒子和共轭聚合物的合成及性质研究.中国科学院化学研究所.2005.p. 1-114.博士.中国科学院研究生院.李玉良,甘良兵,朱道本,有机化学）。
在化学制备技术方面，某些液相化学还原方法制备金和银纳米粒子材料的研究在几年前已经趋于成熟。但由于纳米粒子的性质及其应用对其尺寸、形状有着强烈的依赖性，因此批量和低成本的制备可控形状、尺寸、功能化的单分散纳米粒子并阐明粒子的形成机理依然是一个很大的挑战。为此，在各种液相化学制备方法中，光化学法合成贵金属纳米粒子材料的研究已成为近期的研究热点。