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可控地組裝具有不同組成、尺寸和形貌的無機納米粒子形成具有特定功能的高級結(jié)構(gòu)是化學(xué)、物理、材料科學(xué)和納米技術(shù)研究中的一個重要追求目標。這其中，手性超結(jié)構(gòu)由于其獨特的非對稱空間結(jié)構(gòu)和特有的手性光學(xué)性質(zhì)，在光學(xué)、催化、生物學(xué)等方面展現(xiàn)出了的潛在應(yīng)用，引起了學(xué)術(shù)界的特別關(guān)注。 

無機納米粒子通過可控組裝形成具有特殊手性光學(xué)性質(zhì)的手性超結(jié)構(gòu)

國家納米科學(xué)中心唐智勇課題組長期從事故關(guān)于無機納米材料以及組裝體的手性光學(xué)性質(zhì)與應(yīng)用方面的研究工作。在貴金屬納米顆粒及其組裝體的手性光學(xué)性質(zhì)（ACS Nano 2012, 6, 2326；J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 3322；J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 9659；J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 16104；Nano Lett. 2017, 17, 6083），手性半導(dǎo)體納米粒子（Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 11456；J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6006；Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 13571；J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 8734; Nano Lett. 2018, 18, 6665；J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 13700；Nat. Nanotech. 2020, 15, 192）,手性金屬團簇的合成和組裝（Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 15397；Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 9059；Acc. Mater. Res. 2020，2, 21）以及手性光子晶體方面（J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 16446；Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 7783 ）取得了系列研究進展。同時探索了無機手性納米材料在生物醫(yī)學(xué)以及信息加密中的應(yīng)用（Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50 , 5860； Nat. Commun. 2020, 11, 4790； Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 7783）。

在前期研究的基礎(chǔ)上，課題組應(yīng)邀對自組裝無機手性超結(jié)構(gòu)研究領(lǐng)域進行了深入探討和系統(tǒng)總結(jié)，相關(guān)綜述在線發(fā)表于《自然綜述：化學(xué)》雜志（Self-assembled inorganic chiral superstructures. Nature Reviews Chemistry, 2022, doi: 10.1038/s41570-021-00350- w）。

文章類比手性分子及其組裝體介紹了自組裝無機手性超結(jié)構(gòu)的典型構(gòu)型，深入討論了組裝過程中手性信息的傳遞。系統(tǒng)總結(jié)了無機手性超結(jié)構(gòu)的組裝方法，比較了各種方法的優(yōu)勢和局限。突出了手性組裝結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的新穎的光學(xué)性質(zhì)，包括手性等離激元圓二色吸收，手性光子晶體圓二色反射以及手性超結(jié)構(gòu)的圓偏振熒光發(fā)射性質(zhì)。亮點介紹了這類材料在手性納米機器，生物傳感，疾病治療，信息加密，不對稱催化等領(lǐng)域應(yīng)用。最后，對該領(lǐng)域所面臨的挑戰(zhàn)和機遇進行了展望。

國家納米科學(xué)中心已畢業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)博士研究生呂家威為該文章的第一作者，已畢業(yè)博士研究生高小青，韓冰，朱顏飛和侯珂為共同作者，唐智勇研究員為通訊作者。該工作得到國家自然科學(xué)基金重大項目、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項（B類）、中國科學(xué)院前沿科學(xué)重點項目等的資助。 

文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41570-021-00350-w。