本報(bào)訊 中國(guó)科大俞書宏教授團(tuán)隊(duì)與多倫多大學(xué)薩金特團(tuán)隊(duì)合作，設(shè)計(jì)了一種“脈沖式軸向外延生長(zhǎng)”方法，成功制備了尺寸、結(jié)構(gòu)可調(diào)的一維膠體量子點(diǎn)-納米線分段異質(zhì)結(jié)，該結(jié)構(gòu)是類似竹節(jié)結(jié)構(gòu)的納米“竹子”復(fù)合異質(zhì)結(jié)，可以充分利用太陽(yáng)能，并將其有效轉(zhuǎn)化為氫能源。相關(guān)研究成果近日發(fā)表在《自然·通訊》上。

利用太陽(yáng)光實(shí)現(xiàn)人工光合作用，將自然界中的水分解高效轉(zhuǎn)化為清潔的氫能源，是科學(xué)界努力的重要方向?？茖W(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)新型半導(dǎo)體納米材料以捕獲太陽(yáng)能并實(shí)現(xiàn)高效光化學(xué)轉(zhuǎn)化，而如何降低成本和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化仍面臨挑戰(zhàn)。中科大聯(lián)合團(tuán)隊(duì)研制的人造納米“竹子”的竹節(jié)和竹莖，分別由硫化鎘和硫化鋅兩種不同的半導(dǎo)體材料組成，二者交替生長(zhǎng)，非常類似于竹子“拔地而起”。這種獨(dú)特生長(zhǎng)方式，可以精確控制每根“竹子”的粗細(xì)、節(jié)數(shù)以及竹節(jié)間距，為開發(fā)利用該類材料提供了更多的空間。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，此類人造納米“竹子”中不同組分之間存在協(xié)同效應(yīng)，二者的取向結(jié)合極大地提升了單一材料所具有的性能。相比于單一材料，納米“竹子”的太陽(yáng)能制氫效率提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)，為今后設(shè)計(jì)開發(fā)新型高效太陽(yáng)能制氫材料提供了新途徑。（記者：桂運(yùn)安）