Đối với các nano lưỡng kim (gồm 2 kim loại khác nhau) có nhiều đặc tính quang lý thú trong khi các kim loại đơn thuần không có được, như sự mở rộng dải hấp thụ plasmon từ vùng tử ngoại đến hồng ngoại [16]–[18], tăng khả năng xúc tác quang hóa, tăng các hoạt tính cho các ứng dụng trong nhiều lĩnh vực y-sinh học, môi trường.
Một trong những các nano lưỡng kim phải kể đến là tổ hợp của Au/Pt [19], Au/Pd [20], Ag/Au [21], Au/Cu [22], .. Trong số các nano lưỡng kim này thì việc tạo ra các kích thước khác nhau và hình dạng khác nhau chúng cũng sẽ có nhiều lợi thế trong ứng dụng. Đặc biệt các cấu trúc khác nhau đang được đặc biệt chú ý như cấu trúc lõi vỏ, cấu trúc hợp kim,.. Đây là những cấu trúc đang được đặc biệt quan tâm để ứng dụng vào làm các đế tán xạ Raman tăng cường bề mặt để phát hiện các chất cấm ở nồng độ vết.
Hình 1.8. Tính chất quang và hiệu ứng xúc tác của cấu trúc nano lưỡng kim.
(a) giản đồ của 3 loại cấu trúc nano lưỡng kim gồm dạng ăng ten và lục giác, dạng lõi vỏ lục giác, dạng hợp kim. (b) Tiết diện dập tắt quang học của các nano Au/Pd có dạng lõi vỏ dạng que được mô phỏng và tính toán. (c) Đánh giá hiệu suất xúc tác đối với phân hủy chất bromobenzen khi sử dụng nano
Au/Pd dạng que [4].
Năm 2013 Emilia và các cộng sự đã nghiên cứu chế tạo và tính chất quang của các nano Ag/Cu bằng phương pháp kết quả và chiếu xạ laser. Nghiên cứu chỉ ra rằng độ hấp thụ tăng khi tăng dần thời gian bức xạ laser. Các cấu trúc nano nhận được là hợp kim và có dạng cầu [23].
Hình 1.9. Phổ hấp thụ UV-Vis của các nano Ag/Cu khi tăng dần thời gian
chiếu laser ở bước sóng 1064 nm [25].
Bên cạnh đó, nano hợp kim Au/Cu cũng được đặc biệt quan tâm bởi các lợi thế trong phương pháp chế tạo và các khả năng ứng dụng của nó [24]. Trong
phát hiện các chất mầu hữu cơ như methylen xanh, methyl đỏ hay các tinh thể tím thì các cấu trúc nano này hay được sử dụng.
Hình 1.10. Ảnh TEM và ảnh HRTEM, STEM mapping, line scan của các
nano Au/Cu dạng thanh được chế tạo bằng phương pháp ăn mòn laser kết hợp với phương pháp hóa khử.
Gần đây, các nano hợp kim Ag/Au đang được đặc biệt chú ý trong ứng dụng SERS. Các công bố tập trung vào nghiên cứu tính chất quang của các nano Ag/Au dạng cầu có cấu trúc lõi vỏ và hợp kim [25]. Do hằng số mạng của
Ag và Au gần như giống nhau vì vậy trong công nghệ chế tạo cũng có nhiều thuận lợi và chúng dễ dàng trộn vào nhau để tạo ra các nano hợp kim [25].
Hình 1.11. Ảnh TEM của các Au0.25Ag0.75 và (b) là ảnh TEM của
Au0.75Ag0.25. (c) phổ UV-Vis và (d) là bước sóng hấp thụ như một hàm tuyến tính của nồng độ Au3+ được thêm vào [27].
Ngoài ra, cũng là các nano Ag/Au lưỡng kim nhưng nhiều nhóm khoa học còn nghiên cứu tính chất quang của chúng khi ở dạng lõi/vỏ/lõi. Các nghiên cứu phong phú về cấu trúc đó sẽ cho các giải pháp về mặt công nghệ chế tạo
và mở ra nhiều hướng ứng dụng mới. Từ đó cho các phân bố kích thước của lõi/vỏ Au/Ag với lớp kép Au/Ag/Au có thể điều khiển được. Các hạt nano vỏ được tổng hợp bằng phương pháp dòng chảy liên tục vi hai bước với sự có mặt của CTAB (cetylotrimethylammonium bromide) rất mỏng làm chất ổn định dẫn đến tính chất quang của chúng cũng có sự thay đổi. Kết quả cho thấy lớp vỏ Au và lõi Ag trong dung dịch sẽ cho màu sắc dung biến đổi từ xanh 520 nm đến màu hồng đỏ rồi đến vàng. Sự lắng đọng tiếp theo của lớp vỏ thứ hai vàng chuyển màu thành màu xanh đậm và dải sóng plasmonic hấp thụ đến 560 nm. Tóm lại, trong trường hợp các hạt nano lưỡng kim có cả màu sắc và vị trí của dải plasmonic phụ thuộc vào hình dạng và kích thước của hạt nano cũng như thành phần và cách sắp xếp về cấu trúc trong hạt nano lưỡng kim.