中国科大研制出仿竹节纳米材料发表在《自然•通讯》上

科技日报合肥123日电 (记者吴长锋)记者3日从中国科学技术大学获悉,该校俞书宏教授团队与多伦多大学萨金特团队合作,设计了一种“脉冲式轴向外延生长”方法,成功制备了尺寸、结构可调的一维胶体量子点—纳米线分段异质结,该结构是类似竹节结构的纳米“竹子”复合异质结,可以充分利用太阳能,并将其有效转化为氢能源。研究成果日前发表在了《自然·通讯》上。

 

近年来,随着全球能源与环境问题带来的巨大压力,人们正在寻找新型清洁能源以代替传统的煤化工产业。而科学家们也将通过设计新型半导体纳米材料以捕获太阳能并实现高效光化学转化,使我们看到了利用新型清洁能源的希望。

 

但如何降低成本、进一步提高转化效率实现产业化这一巨大挑战,仍是目前科学界努力的方向。

 

据介绍,这类型人造纳米“竹子”的竹节和竹茎分别由硫化镉和硫化锌两种不同的半导体材料组成,二者交替生长,非常类似于竹子拔地而起的生长过程。值得一提的是,研究人员设计的这种独特生长方式,可以精确控制每根人造纳米“竹子”的粗细、节数以及每个竹节的间距。这种丰富的调控能力为进一步开发利用该类材料提供了更多的空间。

 

此外,科研人员发现,此类人造纳米“竹子”中不同组分之间存在协同效应,二者的取向结合极大地提升了单一材料所具有的性能。相较于单一材料,纳米“竹子”的太阳能制氢效率提高了一个数量级,这为今后设计开发新型高效太阳能制氢材料提供了新途径。

 

如此有意义的一项科研成果,为世界能源资源的可持续发展问题提供了有力的支撑,更应在相关学术会议上广泛传播。如果您对新型材料发展方面也有独特的个人见解,请参加2019412日至14日在马来西亚吉隆坡隆重举行的第五届工程材料与制造技术国际学术会议(IFEMMT 2019。届时可与专家学者们一起了加强学术研究和探讨。

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