科技日報(bào)記者 劉霞
來自韓國漢陽大學(xué)、高麗大學(xué)和大邱慶北科學(xué)技術(shù)院的科學(xué)家，研制出迄今最小的無機(jī)半導(dǎo)體材料——量子半導(dǎo)體納米團(tuán)簇，并利用其作為光催化劑，成功制備出環(huán)保型氫能。這一突破性成果發(fā)表于新一期《納米快報(bào)》雜志。
團(tuán)隊(duì)表示，該突破不僅實(shí)現(xiàn)了高效氫能生產(chǎn)，更有望在能源環(huán)境、量子科技等多領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊應(yīng)用前景。
團(tuán)隊(duì)在水環(huán)境中成功合成了由26個(gè)原子構(gòu)成的硒化鎘（CdSe13）的穩(wěn)定納米團(tuán)簇。這是一種以前從未在水環(huán)境中用作光催化劑的不足1納米的超小量子半導(dǎo)體材料。這種由特定原子數(shù)構(gòu)成的量子半導(dǎo)體納米團(tuán)簇，是介于分子與納米晶體間的獨(dú)特材料。雖然表面原子高暴露特性賦予其卓越催化活性，但結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定與導(dǎo)電性差長期制約實(shí)際應(yīng)用。
為攻克這一難題，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地構(gòu)建了三維自組裝超結(jié)構(gòu)，并通過配體交聯(lián)技術(shù)既保持團(tuán)簇特性又實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。隨后，他們還朝團(tuán)簇內(nèi)摻入鈷離子以提升導(dǎo)電性能，最終實(shí)現(xiàn)高效光催化制氫。
最新進(jìn)展首次證實(shí)量子半導(dǎo)體納米團(tuán)簇可作為新一代光催化材料，為綠色能源開發(fā)打開了原子級精密制造的新維度。
