中国【guó】科学【xué】技【jì】术大学俞书宏团队与加拿【ná】大多伦多大学【xué】萨金特团【tuán】队【duì】合作【zuò】，设【shè】计【jì】了一种“脉冲式轴向【xiàng】外延生长”方法，并成功制备了【le】尺寸【cùn】、结构【gòu】可【kě】调的一维【wéi】胶【jiāo】体量子点—纳米线分段异质【zhì】结。该结构是【shì】类似【sì】竹节结构的纳【nà】米“竹子”复合异质结，可充分利用太阳【yáng】能，并将其有效转化为氢能源。相关成果【guǒ】日前发表于【yú】《自然—通讯》杂志。
近年【nián】来，科学家【jiā】通过设计新【xīn】型半【bàn】导体纳米材【cái】料以【yǐ】捕获太阳能并实【shí】现高效光化学转【zhuǎn】化，使人们看到【dào】了利用新型清洁能源的希望。但如何降低成本、进【jìn】一步提【tí】高转化效率并实现产业化【huà】，仍是【shì】一个巨大挑战。
最【zuì】新【xīn】研【yán】制的人造纳米“竹【zhú】子【zǐ】”的【de】竹节和竹茎，分别由硫化【huà】镉和硫化锌两【liǎng】种不同的半【bàn】导体材料组成。两者交替生长，非常类似【sì】于生活中看到【dào】的竹子【zǐ】拔地而起的生【shēng】长过【guò】程。有趣【qù】的【de】是，研【yán】究人员设计的这种【zhǒng】独特生长方式，可【kě】精确控制每根人造纳米“竹【zhú】子”的粗细、节数【shù】以及每个竹节的间距【jù】。这种丰富的调控能力为进【jìn】一步开发利用该类材料提供了更【gèng】多的【de】空【kōng】间。
此外，研究者发现，此类人造【zào】纳米“竹【zhú】子”中不同【tóng】组【zǔ】分【fèn】之间存在协同效应，两者的取向结合极大地【dì】提升了单一材【cái】料具有的【de】性能【néng】。相比【bǐ】于单一材料，纳【nà】米【mǐ】“竹子”的太阳【yáng】能制氢效率提高【gāo】了一个【gè】数量【liàng】级。这为今后设计开发新型高效太阳能制氢材料提【tí】供了新【xīn】途径【jìng】。
