传统金属纳米粒子相比，贵金属纳米晶具有规整的形状与表面结构，不仅可提高分析检测重现性，还可通过控制结构展现出新性质，为分析化学发展新方法提供广阔机遇。然而，金属纳米晶的合成是复杂的物理化学过程，极易得到大小形貌各异的产物。我们通过分离纳米晶的成核和生长过程，解决了金属纳米晶生长不均一的难题，并阐明大尺寸晶种具有“晶种-纳米晶”结构继承性规律。通过调控纳米晶生长中的热力学与动力学，精准合成出多种具有高度均一性的金与钯纳米晶。其中高纯度菱形十二面体金与钯纳米晶均为国际上首次报道。相关结果发表在J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 697和ACS Nano 2010, 4, 1987（ESI高引论文）上。相关合成方法及材料用于电分析化学，显著地提高了电化学发光分析的灵敏度（ACS Nano, 2014, 8, 5953）。本合成方法与材料已被国内外40多个研究组在Science、Nat. Mater.和Nat. Comm.等系列高水平文章中直接采用，广泛应用于纳米晶自组装、SERS与电分析化学等领域。
我们还将“晶种-纳米晶”结构的继承性规律延伸到孪晶纳米晶的合成。早在古希腊时期，数学家已经预言了仅有的五种正多面体：正四面体、立方体、正八面体、正十二面体、正二十面体，合称为柏拉图多面体。早在十年前，正十二面体之外的所有柏拉图多面体的贵金属纳米晶都已经报道，正十二面体贵金属纳米晶的合成一直是本领域内的最具挑战的难题之一。我们从正十二面体的特殊对称性入手，基于“晶种-纳米晶”对称性的继承性，在国际上首次解决了正十二面体金纳米晶的合成难题。并通过反应条件的调控获得了具有Ih对称性的多种金纳米晶形貌。该研究的相关结果发表在J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 3010-3012上，并被Gold Bulletin和Nachrichten aus der Chemie杂志作为研究亮点报道。