金纳米催化剂(四)：二氧化硅磁性核壳结构
核壳结构纳米复合材料的制备
核壳结构纳米复合材料的制备核壳结构纳米复合材料是一种由核部分和壳部分组成的材料，核部分指的是材料的中心部分，壳部分则包裹在核部分的外面。
核壳结构的设计可通过调控核心和壳层的材料选择、粒径控制和合成方法等方式实现。
本文将介绍基于不同制备方法的核壳结构纳米复合材料的制备。
1.纳米颗粒生长法纳米颗粒生长法是一种常用的制备核壳结构纳米复合材料的方法。
该方法主要包括溶胶-凝胶法、化学沉积法等。
这些方法是通过调节核心和壳材料的浓度和反应条件来实现的。
溶胶-凝胶法是一种通过将核心材料溶解在合适的溶液中，然后逐渐加入壳材料溶液而形成的方法。
在该过程中，核-壳界面通过溶胶-凝胶反应来实现。
例如，如果需要制备二氧化硅核壳结构纳米复合材料，可以先将二氧化硅纳米颗粒溶解在水中，然后逐渐加入硅烷溶液来形成核壳结构。
化学沉积法是一种通过在核材料表面沉积外壳材料而形成核壳结构的方法。
该方法通常包括还原法、沉淀法等。
例如，要制备银-二氧化硅核壳结构纳米复合材料，首先可以将银纳米颗粒还原添加到二氧化硅溶液中，然后通过加热或添加还原剂来沉积银颗粒在二氧化硅表面。
2.逆微乳液法逆微乳液法是另一种制备核壳结构纳米复合材料的方法。
该方法主要通过微乳液反应来实现。
微乳液是由表面活性剂和溶剂组成的稳定体系，其中油型微乳液是最常用的。
在这种方法中，核材料溶解在油型微乳液中，然后通过调节溶剂和表面活性剂的类型和浓度，以及反应条件来沉积壳材料。
例如，要制备金-聚合物核壳结构纳米复合材料，首先可以将金纳米颗粒溶解在油相微乳液中，然后通过控制聚合物的沉积条件来形成核壳结构。
3.水热法水热法是一种常用的制备核壳结构纳米复合材料的方法。
这种方法主要通过在高温和高压下进行反应来实现。
例如，要制备锌-氧化锌核壳结构纳米复合材料，可以将锌粉和氧化锌纳米颗粒溶解在水中，然后在高温和高压下进行反应。
在反应过程中，锌粉会作为核材料，而氧化锌纳米颗粒会沉积在锌粉的表面形成壳层。
核壳结构纳米材料的创制及在催化化学中的应用_李雷
第25卷第10期2013年10月化学进展PROGRESS IN CHEMISTRYVol．25No．10Oct．，2013收稿：2012年12月，收修改稿：2013年4月*国家自然科学基金项目（No．21173118）、江苏省自然科学基金项目（No．BK2011439）、教育部博士点基金项目（No．20110091110023）和RGC-HKSAR （RGC 200107）资助＊＊Corresponding authore-mail ：jiwj@nju．edu．cn ；pctau@hkbu．edu．hk核壳结构纳米材料的创制及在催化化学中的应用*李雷1，2李彦兴1，3姚瑶1姚良宏1，3季伟捷1＊＊区泽棠3＊＊（1．南京大学化学化工学院介观化学教育部重点实验室南京210093；2．吴江出入境检验检疫局吴江215200；3．香港浸会大学化学系香港九龙塘）摘要核壳结构纳米材料因其独特的结构及其多功能性，引起人们的广泛关注，具有广阔的应用前景。
本文综述了近年来核壳结构纳米材料的创制，包括金属@金属，金属@氧化物，金属@碳材料，金属@高聚物，金属@分子筛等及其在不同催化过程中的催化行为，强调了特定的组装结构和表面电子性质对催化性能及稳定性的影响。
依据具体实例对具有yolk /shell 型核壳结构纳米反应器在催化反应中的作用与功能进行了评述。
本文最后对核壳结构纳米材料在可控合成以及不同催化过程中的可能应用进行了展望与总结。
关键词核壳结构纳米材料催化化学中图分类号：O611.4；O643.3；TB383文献标识码：A文章编号：1005-281X （2013）10-1681-10Progress and Prospective in Fabrication and Application of Core-ShellStructured Nanomaterials in Catalytic ChemistryLi Lei 1，2Li Yanxing 1，3Yao Yao 1Yao Lianghong 1，3Ji Weijie 1＊＊Au Chak-Tong 3＊＊（1．Key Laboratory of Mesoscopic Chemistry of MOE ，School of Chemistry and Chemical Engineering ，Nanjing University ，Nanjing 210093，China ；2．Wujiang Inspection and Quarantine Bureau of Entry and Exit ，Wujiang 215200，China ；3．Department of Chemistry ，Hong Kong BaptistUniversity ，Kowloon Tong ，Hong Kong ）AbstractOwning to their unique structures and multi-functionalities ，the core-shell structured nanomaterialsare receiving great attention in recent years ，and being widely used in various catalytic processes．The purpose of this review is to highlight the recent achievements in fabrication and application of core-shell nanostructures （i．e．，metal core@metal shell ，metal core@oxide shell ，metal core@carbon shell ，metal core@polymer ，and metal core @zeolite shell ）in catalytic chemistry．The influences of assembled structures and resulting electronic properties on catalytic performance as well as catalyst durability are discussed．In view of the new research findings ，the concept of nanoreactor with the yolk /shell structure and its role in catalytic reactions are outlined．At the end of the article ，a summary and outlook of these novel materials with respect to controlled synthesis and potential applications are provided．Key wordscore-shell structure ；nanomaterials ；catalytic chemistry·1682·化学进展第25卷Contents1Introduction2Progress in fabrication and application of core-shell structured nanomaterials in catalysis2.1Metal core@metal shell nanomaterials2.2Metal core@oxide shell nanomaterials2.3Metal core@carbon shell nanomaterials2.4Metal core@polymer shell nanomaterials2.5Metal core@zeolite shell nanomaterials2.6Yolk/shell structure nanomaterials1引言随着对纳米粒子特性认识的加深，纳米技术以及纳米材料为催化科学的发展提供了巨大的机遇。
二氧化硅-金核壳材料的制备与SERS研究
二氧化硅-金核壳材料的制备与SERS研究陈雷;薛向欣;刘洋;高铭;王雅新;杨景海【摘要】表面增强拉曼散射（ SERS）活性基底的制备与优化对靶分子的研究非常关键.本文设计了一种二氧化硅—金核壳材料的SERS活性基底，通过调节二氧化硅—金种子和金生长溶液的比例调节二氧化硅球表面金纳米材料的厚度，得到一系列表面等离子体吸收带可调控的SERS活性基底.这类材料具有较宽的吸收带，适用于多激发线激发，并产生强烈的表面等离子体共振吸收峰.我们采用633 nm 激发波长，选择苯硫酚作为探针分子研究基底的SERS活性，其SERS增强因子可以达到107. SERS的增强贡献主要来源于电磁场增强，而聚集在二氧化硅纳米粒子表面的金会提供巨大的电磁场，提高了基底的检测灵敏度和光谱重现性.这类基底在基于SERS应用方面具有潜在的应用价值.%In this paper,we prepared a SiO2@ Au nanoshell substrate for surface-enhanced Raman scattering study. In SERS-based study,SERS substrate was an important part for the determination of the target. By adjusting the proportional of SiO2@Au and K-gold solutions to control the thickness of the gold shell which was covered on the SiO2 particles. UV-vis-NIR absorption spectrometer and SEM were employed to monitor the reaction process of the formation of Au on the surface of silica bead,and the optical resonance of the substrate could turn from visible to NIR area. It possessed the broad surface plasmon resonance,which extend the SERS applications with different laser excitations. To investigate the potential of this substrate for SERS applications, SERS spectra of thiophenol( TP )were normalized by using an internal standard of silicon( 520 cm-1 ). The calculated enhancementfactor( EF)of TP adsorbed onto a SiO2@Au core-shell substrate was ~107 following 633 laser excitations. It could effectively control surface morphology of SiO2@Au core-shell,which was one of the important factors in the fabrication of an excellent SERS-actived substrates. More importantly,this SERS substrate exhibited an excellent potential application in biosystem and environmental monitoring.【期刊名称】《吉林师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】5页(P29-33)【关键词】表面增强拉曼光谱;基底;核壳结构【作者】陈雷;薛向欣;刘洋;高铭;王雅新;杨景海【作者单位】吉林师范大学化学学院，吉林四平136000;吉林师范大学化学学院，吉林四平136000;吉林师范大学物理学院，吉林四平136000;吉林师范大学物理学院，吉林四平136000;吉林师范大学物理学院，吉林四平136000;吉林师范大学物理学院，吉林四平136000【正文语种】中文【中图分类】O657.37自1974年表面增强拉曼散射(SERS)技术被发现以来，SERS技术在各个领域都展现出其突出的应用价值，例如在表面与界面研究、电化学反应监测、原位在线研究、单分子检测和生物体系(蛋白质、DNA和细胞等)研究等[1-13].目前基于SERS技术的研究中依然存在很多问题，如基底的非重现性聚集造成光谱的重现性不好、基底的生物相容性不好造成对生物分子研究的假象、基底的制备工艺复杂以及造价较高为研究带来很多困难等[14-15].目前研究表明，SERS增强的主要贡献是来源于基底的电磁场贡献和化学增强两部分，电磁场增强贡献来自于SERS基底表面的粗糙度以及纳米粒子尺度等变化引起基底的等离子体振荡程度的不同造成的，该部分可以提供104～106贡献；而化学增强是由于吸附于SERS活性基底表面的分子与基底之间的电荷转移引起的增强，可以提供102的贡献[16].SERS的指纹信息可以用来分析分子的结构变化，而接触或接近于SERS活性基底的探针分子可以被增强1014甚至更高水平，增加了SERS技术在化学传感和生物体系检测方面的应用价值[17-18].SERS活性基底的制备与应用方面，金和银胶体纳米粒子是被应用最为广泛的材料，可以实现超高灵敏度的检测水平，金银胶体纳米粒子要利用聚集剂或固定在特定结构上来提高SERS基底的电磁场.虽然银纳米材料聚集可以提供巨大的电磁场贡献(优于金纳米材料)并实现超灵敏检测水平，但是银纳米材料在环境中极易氧化，在空气和水体系中极不稳定，并且与生物体不相容，不利于实际应用.以往的研究表明，金纳米材料的化学稳定性优于银纳米材料，因此我们通常采用金纳米材料用于SERS研究，以提高SERS检测的稳定性和光谱重现性，同时用于生物体系的研究.本文致力于制备一系列具有生物相容性好、SERS活性强的基底来对生物分子进行研究，得到了较好的检测效果.首先利用苯硫酚分子作为探针评估基底的增强能力，增强因子可以达到107.苯硫酚(TP)和聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)购自于Sigma-Aldrich公司和3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)购自于Acros Organics Chemical公司；正硅酸乙酯、氨水、碳酸钾、甲醛、氯金酸、盐酸和无水乙醇均购自于北京化学试剂有限公司.实验中所用去离子水电阻率为18 MΩ·cm.二氧化硅—金核壳材料的制作方法是按照Halas教授团队方法制备而成[19].二氧化硅小球(180 nm)是按照Stöber方法合成，表面经APTMS氨基化后待用[20].2～3 nm金纳米种子粒子是根据Duff报道的方法制备而成，这种方法制备的金种子粒子避光保存在4 ℃条件下1周以上，会达到最佳的单分散状态[21].将10 mL经氨基化处理的二氧化硅小球加入到200 mL金纳米种子中搅拌1～2 h，使得二氧化硅表面覆盖金纳米种子达到饱和状态，经4 000转离心15 min后，倒掉上层液体，然后水洗，重复5次，得到二氧化硅—金种子溶液(1 mg/mL).硅—金核壳材料的制备，首先制备金生长液，称取25 mg碳酸钾溶于98.5 mL去离子水中，搅拌，再加入1.5 mL、1%的氯金酸，搅拌至无色后，过夜保存.每个反应体系中加入1 mL上述制备好的二氧化硅—金种子溶液，然后分别加入5、10、20、30、40和50 mL金生长液，最后加入10 μL甲醛，溶液颜色逐渐变深，分别为紫色、蓝色、深蓝色到蓝绿色(图1)，然后离心，去离子水洗涤3次，得到二氧化硅—金核壳溶液.硅片经清洗后浸在30% H2O2和98% H2SO4体积比为3 ∶7溶液中煮沸直至没有气泡产生，经冷却后，用去离子水对硅片多次洗涤，硅片经冷却后多次用去离子水冲洗，氮气吹干，得到羟基化的硅片.接下来将硅片表面修饰上带有正电荷聚合物0.5% PDDA溶液中30 min，冲洗，氮气吹干.最后将带有正电荷的硅片浸泡在不同二氧化硅—金种子溶液和金生长液比例制备而成的二氧化硅—金核壳溶液中2 h后，取出，冲洗，氮气吹干，得到二氧化硅—金核壳.将上述不同二氧化硅—金核壳基底分别浸在10-4 mol/L的TP乙醇溶液30 min，取出，乙醇冲洗，氮气吹干.不同二氧化硅—金核壳基底的紫外可见近红外光谱(UV-vis-NIR)采用日本岛津公司生产的UV-3600型光谱仪.不同二氧化硅—金核壳基底的扫描电镜图片是利用型号为JEOL JSM-6700F冷场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)表征得到，加速电压为3 kV.二氧化硅—金纳米种子粒子采用型号为日立H-8100透射电子显微镜(TEM)表征，加速电压为200 kV.拉曼光谱采用法国HORIBA Jobin Yvon公司生产的型号为LabRam ARAMIS型拉曼光谱仪.采用空气制冷的HeNe激光器，633 nm激发波长激发.二氧化硅—金核壳材料的制备过程如图2所示，首先制备二氧化硅纳米小球，二氧化硅小球(180 nm)是按照Stöber方法合成[20]，利用APTMS分子将其氨基化，在其表面修饰上小尺寸的金纳米粒子(2～3 nm)作为成核位点和催化位点，以利于大量的金修饰在二氧化硅表面形成二氧化硅—金复合结构材料(图3).通过控制金种子和金生长液的比例，调节二氧化硅表面金覆盖量，并且其表面等离子体吸收峰呈现红移现象(图4).当金种子溶液和金生长液比例为1 ∶5时，其呈现出红色，吸收峰位于539 nm，归属于金纳米粒子的吸收峰.而随着金生长液的量逐渐增加，其表面金覆盖量逐渐增厚，纳米粒子的尺度和基底的表面形貌都发生变化，得到可调控等离子体吸收峰的基底.基底等离子体吸收峰红移并展宽，主要源于金纳米粒子间的聚集而引起红移现象.此外，宽的吸收带特别适用于多激发线的选择应用.据报道，二氧化硅—金核壳材料表面有2～5 nm的针孔也不会影响其消光峰.我们制备的二氧化硅—金核壳结构的光学性质独特，表面粗糙度比较大，可以提供巨大的电磁场贡献，因此可以提高SERS的检测能力.图5是金种子溶液和金生长液不同配比的扫描电镜图，可以看出，随着金生长液体积的增加，二氧化硅小球表面的金种子逐渐长大，聚集，并且二氧化硅小球表面金层逐渐变厚，粗糙度增加，因此不同的覆盖厚度对SERS的贡献会呈现出不同的现象.在SERS研究中，SERS的增强多少与探针分子的选择有一定的关系，这部分贡献归因于化学增强机制.然而基底表面的结构对SERS增强的影响会是巨大的，源于电磁场增强机制.而电磁场增强贡献是与基底的局域表面等离子体振荡程度相关，主要与纳米粒子性质有关.因此，本研究中采用633 nm激发线，对不同的二氧化硅—金核壳基底进行优化，以得到最大SERS贡献及光谱重现性的基底.我们以TP 分子为探针分子研究不同SERS活性基底活性.图6是随着金生长液体积增加的不同基底表面吸附有10-4 mol/L TP分子的SERS光谱图，随着金覆盖量的逐渐增加，可以看出其SERS光谱强度逐渐变强.其中1 574 cm-1归属于C—C伸缩振动峰，1 072 cm-1归属于C—S伸缩振动和苯环面内弯曲振动峰，1 022 cm-1归属于苯环面内弯曲振动峰，998 cm-1归属于苯环C—H伸缩振动峰和690 cm-1归属于C—H伸缩振动峰.我们选用硅片为基片以硅的峰(520 cm-1)作内标评估自组装基底的活性，同时也可以用来校正因为仪器和激光状态变化引起的误差，可以很好的避免测量过程中的误差.随着金生长液比例逐渐增大，其SERS光谱强度逐渐增强.随着金生长液体积的增加，装饰在二氧化硅表面的金纳米粒子逐渐变大，并聚集而提供巨大的电磁场增强.当金种子和金生长液的比例为1 ∶50时，其SERS贡献最大，通过扫描电镜可以看出其表面覆盖着较厚一层金聚集体，这种连续和适当大小的二氧化硅—金核壳粒子的表面粗糙度较大，可以提供大量的热点区域，此外，三维聚集的二氧化硅—金核壳球会额外提供更多的热点，因此对SERS的贡献会是最大的.我们以TP分子为探针分子研究二氧化硅—金核壳基底的增强因子(EF).通常增强因子的计算公式为：EF= (ISERS/INR)(NNR/SERS)，其中NNR和NSERS分别是纯TP分子的数量和吸附在二氧化硅—金核壳基底上的TP分子数量，而INR和ISERS分别是TP本体的拉曼强度以及吸附于二氧化硅—金核壳上的TP分子的SERS强度.TP分子本体分子个可以用公式NNR=NAAhρ/m来计算，A为激光斑点的面积，h,ρ,和m分别为激光的穿透深度，TP分子密度和分子量.TP分子吸附于SERS活性基底上数量可以用公式NSERS=NdAlaserAN/σ[22]计算，其中Nd为二氧化硅—金核壳纳米粒子的密度，Alaser采用显微镜头的激光斑点面积，AN为二氧化硅—金核壳纳米粒子的表面面积，σ吸附于SERS基底上的单个分子占据的面积，Nd和AN的值可以利用扫描电镜采集多组照片统计.据报道，单个TP分子在金材料表面占据的面积σ=0.147 nm2[23].在633 nm激发光下，假设二氧化硅—金核壳基底表面全部被TP分子覆盖时，对于六种制备的基底增强因子计算，得到EF=106～107.本文设计制备了一种硅金核壳结构材料作为SERS活性基底.通过优化二氧化硅表面金纳米粒子的尺寸，聚集程度以及粗糙度调节其表面等离子吸收峰，然后选择合适的激发波长进行SERS研究.选择苯硫酚分子为探针分子吸附在不同结构的基底表面，得到不同增强效果的SERS光谱，其增强因子可以达到107.此外，这种二氧化硅和金复合基底的稳定性更高.【相关文献】[1]M.Fleischman,P.J.Hendra,A.J.McQuillan.Raman spectra of pyridine adsorbed at a silver electrode[J].Chem.Phys.Lett.,1974,26:163～166.[2]D.C.Jeanmarie,R.P.Van Duyne.Surface Raman Spectroelectrochemistry:PartI.Heterocyclic,Aromatic,and Aliphatic Amines Adsorbed on the Anodized Silver Electrode[J].J.Electroanal.Chem.,1977,84:1～20.[3]M.G.Albrecht,J.A.Creighton.Anomalously Intense Raman Spectra of Pyridine at a Silver Electrode[J].J.Am.Chem.Soc.,1977,99:5215～5218.[4]K.Kneipp,M.Moskovits,H.Kneipp.Surface-Enhanced Raman Scattering-Physics and Applications[M].Springer:Berlin,Heidelberg,2006.[5]R.F.Aroca,C.J.L.Constantino.Surface-enhanced Raman scattering:Imaging and mapping of Langmuir-Blodgett monolayers physically adsorbed onto silver 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Ramanscattering[J].Anal.Chem.,2008,80:2799～2804.[11]王丽,李壮.复合形状的金纳米结构的合成以及在表面增强拉曼光谱上的应用[J].吉林师范大学学报(自然科学版),2009,30(3):66～70.[12]常立民,丁燕,李欣.微米银球的制备及SERS性能[J].吉林师范大学学报(自然科学版),2013,34(2):11～14.[13]孙德武,翟宏菊,林险峰,等.单分散纳米银溶胶的合成、表征及其性质研究[J].吉林师范大学学报(自然科学版),2005,26(3):40～41.[14]X.X.Han,G.G.Huang,B.Zhao,et bel-Free Highly Sensitive Detection of Proteins in Aqueous Solutions Using Surface-Enhanced RamanScattering[J].Anal.Chem.,2009,81:3329～3333.[15]L.Chen,X.X.Han,Z.N.Guo,et al.Biomagnetic glass beads for protein separation and detection based on surface-enhanced Raman scattering[J].Anal.Methods.,2012,4:1643～1647.[16]R.Aroca.Surface-Enhanced Vibrational Spectroscopy[M].John Wiley &Sons,Ltd.:Chichester,2006.[17]S.M.Nie,S.R.Emory.Probing Single Molecules and Single Nanoparticles by Surface-Enhanced Raman Scattering[J].Science,1997,275:1102～1106.[18]K.Kneipp,Y.Wang,H.Kneipp,et al.Single moleculedetection using surface-enhanced Raman scattering (SERS) 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磁性纳米二氧化硅的制备与性能研究
磁性纳米二氧化硅的制备与性能研究崔媛;林亚波【摘要】纳米二氧化硅(nSiO2)微球因其比表面积大、表面吸附力强、其表面富含可供改性的化学官能团,并且稳定性高,目前已经广泛用于模板化包药、药物运载、药物缓释等领域.以磁性Fe3O4为核,采用共沉淀法制备出有核壳结构的磁性纳米二氧化硅(nMSiO2)微球,在药物传输以及荧光标记诊断方面可以实现磁导向,具有潜在的应用价值.在nMSiO2微球上接枝可以发荧光的异硫氰酸(FITC),可以实现磁引导的同时示踪.获得的nMSiO2微球利用磁性测试、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和红外光谱(FTIR)进行结构和性能的表征,结果表明,nSiO2微球包裹了磁性Fe3O4后,nMSiO2微球具备磁性,且其性能与纯nSiO2有了本质的差异,接枝异硫氰酸且能够发出荧光.%For silicon dioxide nanospheres have large superficial area and high adsorption capacity and stability with ac-tive organic groups on the surface,they are used as templated packages medicine,drug delivery system and drug sus-tained release. Here,Fe3O4 was used as core to prepare nanosilica with core and shell structure by coprecipitation meth-od to perform magnetic steering,especially used in the field of drug delivery system and fluorescence labeling diagnose. Isothiocyanic acid was grafted on the surface of magnetic nanosilica sphere to produce fluorescence to achieve tracer function accompany with magnetic steering. The magnetic nanosilica spheres were characterized by magnetic test, X ray diffraction, scanning electron microscope, transmission electron microscopy and infrared spectroscopic analysis. The re-sults indicated that when Fe3O4was encapsulated with silicon dioxide, the magnetic spheres have magnetism different from silica sphere,and grafting with fluorescein isothiocyanate made the spheres had the abilities to fluoresce.【期刊名称】《长春理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(039)006【总页数】5页(P53-56,52)【关键词】二氧化硅;四氧化三铁;纳米;荧光【作者】崔媛;林亚波【作者单位】长春理工大学材料科学与工程学院,长春 130022;北京市顺义区第一中学,北京 101300【正文语种】中文【中图分类】TQ050纳米二氧化硅（nSiO2）微球是一种粒子直径为纳米尺度的球形材料，近年来在药物载体和控制释放得到了广泛的研究和应用［1，2］。
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金纳米催化剂(四)：二氧化硅磁性核壳结构
2016-08-22 13:15来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部
多功能Fe3O4＠SiO2-金纳米粒子合成路线2011年，Zhu等以NaBH4为还原剂，制备了多功能Fe3O4＠SiO2⁃AuNPs复合微球。
微球饱和磁化强度为23.9 emu/g，尺寸均一，AuNPs稳定存在，且尺寸较小（4nm，TEM）。
在NaBH4室温还原4⁃NP的反应中表现出高催化活性，12min 4⁃NP的转化率达到95％；催化剂便于磁性回收，具有长效催化寿命和良好的重复使用性，适于规模化制备和实际应用过程。
2013年，Zheng等借助Sn2＋修饰Fe3O4＠SiO2核壳结构表面并以其作为还原剂制得Fe3O4＠SiO2⁃AuNPs核壳结构催化材料。
合成过程简单，不仅减少了合成步骤而且显著降低了合成成本。
磁性复合微球具有高磁性（饱和磁化强度为35.3emu/g）、良好的渗透性和稳定且裸露的AuNPs，AuNPs的分散性较好，平均粒径约5 nm（TEM）。
298Ｋ时，催化NaBH4还原4⁃NP的研究结果表明：向反应体系中加入催化剂后，反应快速进行，没有诱导期，4 min反应完成，这在实际应用中是一重要优势；还原产物仅为4⁃AP，无副产物生成，拟一级速度常数为1.42 ×10－2S－1，比产生相同转化率的Au或Ag基纳米催化剂都要高；反应完成后，催化剂通过外加磁场回收，循环使用前7次转化率稳定在91％，此后转化率稍有下降。
该合成路线为制
备其他多功能金属纳米复合物提供了借鉴。
同年，Liu等采用表面诱导原子转移自由基聚合（SIATRP）的方法，将聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（PDMAEMA）接枝到Fe3O4＠SiO2＠亚甲基双丙烯胺和甲基丙烯酸羟乙酯共聚物（PHEMA）多层微球的表面，用NaBH4原位还原Au3＋后制得多壳层结构的Fe3O4＠SiO2＠PHEMA⁃g⁃PDMAEMA⁃AuNPs核壳型催化材料，AuNPs的尺寸约3.7 nm（DLS）。
研究结果表明：合成材料对NaBH4还原4⁃NP具有良好的催化活性，15 min反应完成，拟一级速度常数为4.5 ×10－3S－1，较Au＠meso⁃SiO2更高。
经分离回收、循环使用6次，转化率仅由99.0％下降到96.7％，证实其具有良好稳定性和催化活性。
这种将无机过程（溶剂热法、溶胶凝胶法）和有机过程（蒸馏沉淀法、SIATRP）相结合的方法，可方便合成具有特殊结构和高性能的功能材料；然而，由于多壳层的屏蔽作用，无法有效进行磁控分离。
Rahman等制备了具有介孔SiO2（mSiO2）外壳的Fe3O4＠SiO2＠Au⁃Shell＠mSiO2。
制备过程如下：（1）通过溶胶⁃凝胶法制得Fe3O4＠SiO2纳米颗粒；（2）对其表面氨基化并将柠檬酸稳定的AuNPs通过静电作用吸附在氨基化的颗粒表面，以此为种子进一步形成具有Au 壳的复合物Fe3O4＠SiO2＠Au⁃Shell；（3）以CTAB为模板剂和TEOS为硅源组装Fe3O4＠SiO2＠Au⁃Shell＠SiO2核壳型复合物，除去CTAB后获得Fe3O4＠SiO2＠Au⁃Shell＠mSiO2纳米复合物。
复合材料具有高饱和磁化强度（21.4 emu/g），贯穿性良好的介孔SiO2外壳（介孔2.1 nm）及接近性好的Au壳（壳厚25 nm）。
室温催化NaBH4还原4⁃NP的反应，12 min 反应基本完成，拟一级速率常数为2.33 ×10－3 S－1，且速率常数随催化剂加入量增加而增大；反应后经磁控回收、循环使用8次，转化率仍高达90％，表明合成材料具有良好的重复使用性。
担载Au的磁性颗粒和介孔壳层所形成的纳米复合材料也可用于定向药物缓释并能强化作用效果。