科技日報記者 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半導(dǎo)體材料——量子半導(dǎo)體納米團簇，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》雜志。
團隊表示，該突破不僅實現(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。
團隊在水環(huán)境中成功合成了由26個原子構(gòu)成的硒化鎘（CdSe13）的穩(wěn)定納米團簇。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)體納米團簇，是介于分子與納米晶體間的獨特材料。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)電性差長期制約實際應(yīng)用。
為攻克這一難題，團隊創(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)既保持團簇特性又實現(xiàn)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。隨后，他們還朝團簇內(nèi)摻入鈷離子以提升導(dǎo)電性能，最終實現(xiàn)高效光催化制氫。
最新進展首次證實量子半導(dǎo)體納米團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。
