Angew综述：金属有机分子合成磁性金属纳米粒子

纳米技术

2022-06-17

磁性纳米粒子的基本性质与磁性纳米粒子在纳米医药、生物学、微纳电子学、催化等领域的应用，导致人们对磁性纳米粒子产生较大兴趣。

虽然目前这些领域通常使用氧化铁作为磁性材料，使用还原态的金属磁性纳米粒子同样受到人们的关注，因为这种材料具有非常高的磁性，能够通过粒径、形状（球、立方体、棒、线、海胆型）、组成（合金、核壳、梯度成分变化、哑铃）调控磁各向异性以及磁性。

有鉴于此，法国图卢兹纳米物体物理化学（LPCNO）Bruno Chaudret等综述讨论了从金属有机前驱分子合成磁性金属纳米粒子的相关研究进展，并且讨论磁性金属纳米粒子的应用。

本文要点

（1）

通过长达20年的研究，研究人员能够制备合成表面干净而且粒径较小的磁性纳米粒子，而且纳米粒子的磁性与超高真空条件制备的磁性纳米粒子非常相似。

通过合适的选择前驱分子与配体、合成反应的温度和压力，能够非常有效的控制磁性纳米粒子的形貌，而且还能够构建合金、核壳、浓度呈梯度变化的双金属纳米粒子。此外，通过在预先合成的磁性金属纳米粒子表面生成一层金属层的方式同样能够合成得到结构复杂的金属纳米粒子。比如磁性核能够进行磁诱导加热，外层贵金属层作为催化剂进行生物探测。这种磁性纳米粒子在微纳电子学器件、永磁体等领域同样具有应用前景。

（2）

这种金属有机化学合成方法能够合成结构复杂的单分散型纳米材料，通过调节尺寸、形貌、组成、化学顺序等方式与特定的性质或应用进行适配。作者发现许多纳米结构材料只能通过这种合成方法构建得到，说明了金属有机前体分子作为合成原料的优势（虽然这种原料分子的价格更加昂贵，试剂的处理过程需要特别小心）。这种磁性金属纳米粒子的合成能够实现大规模化，而且为催化与能源领域提供更多机会。

参考文献

Marta Estrader, Katerina Soulantica, Bruno Chaudret, Organometallic Synthesis of Magnetic Metal Nanoparticles, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202207301

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202207301