中国科学技术大学【xué】俞书【shū】宏团队【duì】与【yǔ】加拿大多伦多大学萨金特团队合作，设计【jì】了一【yī】种“脉冲式轴【zhóu】向外延生长【zhǎng】”方法，并【bìng】成功制备【bèi】了【le】尺寸、结【jié】构可调的一维胶体量子点—纳【nà】米【mǐ】线分段异质结。该结构是【shì】类似竹【zhú】节【jiē】结【jié】构的纳米“竹子”复合异【yì】质结，可充分利用太阳能，并将其【qí】有效转【zhuǎn】化为氢【qīng】能源。相关成果【guǒ】日前发表于【yú】《自然—通讯》杂志。
近年来，科学家【jiā】通过设计新型半导体纳米【mǐ】材料以捕获太阳能并实现【xiàn】高效光化学【xué】转化，使人们看【kàn】到了利用新型清【qīng】洁【jié】能源的希【xī】望。但【dàn】如何降【jiàng】低成本、进【jìn】一步提高转化效率【lǜ】并实现产业化，仍是【shì】一【yī】个【gè】巨大挑【tiāo】战。
最新研制的【de】人造纳米【mǐ】“竹子”的【de】竹【zhú】节和竹【zhú】茎，分别由硫化镉和硫化锌两种不同【tóng】的半【bàn】导体材料组【zǔ】成。两者交替生长【zhǎng】，非常类似于生活中【zhōng】看到【dào】的竹子拔地而起的生长过程【chéng】。有【yǒu】趣的是，研究人员设【shè】计【jì】的这种【zhǒng】独特生长方式，可精确控【kòng】制每【měi】根人造纳米“竹子”的粗细、节【jiē】数以【yǐ】及【jí】每个竹节的间距。这种丰富的调【diào】控能力为进一步开发利用该【gāi】类材【cái】料提供了更【gèng】多的【de】空间。
此外【wài】，研究者发【fā】现，此类【lèi】人造纳米“竹【zhú】子”中不同组分【fèn】之【zhī】间存在协同效应，两者的取向【xiàng】结合极大地提【tí】升了单【dān】一【yī】材料具有的性能。相比于【yú】单一材料，纳米“竹子”的【de】太【tài】阳能制氢效率提高了一【yī】个数量级。这为今后设计开发新型高【gāo】效太【tài】阳能制氢材料提【tí】供了【le】新途径。
