综述：金纳米片的合成策略及多样化应用

这篇综述系统梳理了金纳米片（Au NSs）的合成策略与应用进展，重点对比了自上而下（top-down）与自下而上（bottom-up）制备方法的优劣，探讨了模板、配体（ligands）和溶剂对二维各向异性生长的调控机制，并深入分析了其在催化、生物医学标记、光热疗法（PTT）及葡萄糖/H2O2传感等领域的应用潜力，为未来规模化生产与性能优化提供了方向。

　　

金纳米片的合成策略及多样化应用

引言

自石墨烯问世以来，二维纳米材料因其独特的物理化学性质成为研究热点。金纳米片（Au NSs）作为类石墨烯结构的贵金属材料，凭借原子级厚度、高比表面积和可调电子结构，在催化、生物医学及电子器件领域展现出巨大潜力。然而，金属原子固有的三维紧密堆积倾向使其合成面临挑战，需通过表面活性剂或模板诱导各向异性生长。

合成方法进展

金纳米片的制备主要分为自上而下（如机械剥离）和自下而上（如液相化学还原）两类。甲基橙（MO）作为限域剂可在20°C水相中一步合成厚度仅0.47 nm的超薄Au NSs。种子介导法、模板法和表面活性剂介导法通过调控配体（如硫醇类）和溶剂类型，显著影响成核路径与缺陷密度。固态离子法在直流电场下可制备具有竹节状末端的金纳米片，其短程有序结构能大幅提升表面增强拉曼散射（SERS）检测灵敏度。

催化应用

Au NSs的高比例低配位原子和暴露晶面赋予其卓越催化性能。在CO氧化和电催化析氢反应（HER）中，厚度小于2 nm的Au NSs因量子限域效应表现出超高的本征活性。与石墨烯复合形成的纤维状微电极可实现葡萄糖和H₂O₂的实时监测，在糖尿病管理中具有应用前景。

生物医学与传感

Au NSs的近红外吸收特性使其成为光热疗法（PTT）的理想试剂，而表面等离子共振（SPR）效应可增强生物分子检测信号。与抗体偶联后，Au NSs能实现肿瘤标志物的高灵敏度SERS检测，检测限低至10^-15 M。

挑战与展望

当前Au NSs研究仍面临规模化生产稳定性差、厚度控制精度不足等问题。未来需开发新型还原剂/模板组合，并建立缺陷化学与性能的定量关系。在生物相容性方面，需系统评估长期体内毒性，为临床转化奠定基础。

结论

金纳米片作为多功能纳米平台，其性能-结构耦合机制仍有待深入探索。通过跨学科协作优化合成策略，有望推动其在精准医疗和清洁能源领域的产业化应用。