在过去的几十年里,科学家用不同的方法合成了多种形貌的贵金属纳米结构。同时,研究了它们在催化、生物标记、医学成像,以及表面增强拉曼光谱（SERS）等方面的功能和应用。通过控制贵金属纳米结构的形貌、大小等几何参数,可以改变其物理和化学性质,进而优化材料的性能。本文基于各向异性生长和选择性刻蚀可控制备了中空Pt/Au纳米结构、三角形Ag纳米片以及Au-Ag锥形结构,探讨了其生长机理和催化、SERS性质。主要内容分三个部分:（1）中空Pt/Au纳米结构的制备。通过一种简单的方法,我们合成了由高密度Pt纳米棒组成的中空Pt/Au纳米结构。该方法以Au纳米粒子为种子,水溶性聚合物为还原剂和保护剂,KI为形貌控制和生长诱导剂。一系列的研究表明这种纳米结构的形成主要包括三个步骤:小尺寸的Au纳米粒子变为Au纳米片;Pt在Au纳米片{110}面上的选择性生长;刻蚀剂在Au纳米片{111}面上的选择性刻蚀。此外,通过改变反应条件可以合成枝状的Pt纳米球。我们用甲醇的催化氧化反应来研究它的催化活性,结果显示材料的催化性能与形貌密切相关。（2）种子生长法生长三角形Ag纳米片。该方法的优点在于可以通过改变反应条件实现对产物的可控合成。在合成过程中,利用乙腈与Ag+的协同作用抑制Ag的自成核现象。同时,柠檬酸钠选择性地吸附在Ag纳米晶体的{111}面上,可以促使Ag纳米结构的各向异性生长。此外通过调节AgNO3和种子的量,可以对Ag三角片的尺寸进行调控。（3）Au-Ag纳米棒的选择性刻蚀。采用种子生长法合成不同长度的双金属Au-Ag纳米棒,然后以生成的纳米棒为模板,以丙二胺和空气中的O2作为刻蚀剂选择性地刻蚀Au-Ag纳米棒,从而形成Au-Ag或Ag-Au-Ag锥形纳米结构。通过改变反应温度和刻蚀剂等反应条件,我们系统研究了刻蚀条件。最后对刻蚀后形成的Au-Ag纳米锥形结构的表面增强拉曼光谱进行了测试,结果表明刻蚀后产物具有更好的表面增强拉曼散射性能。
