將納米尺度功能性單元編程為高級復雜的異質結構不僅能表現出優(yōu)于單一組分的性能，還可以帶來奇異的化學/物理特性，從而為實現一系列光子學和電子學應用提供了一條獨特的途徑。在過去數十年里，無機合成化學的發(fā)展已經促使了一系列組分結構各異的納米異質結構不斷出現，例如核-殼結構、部分包覆結構、二聚體結構、枝狀結構以及多級結構等。然而，這類傳統構型的納米異質結構受晶格匹配的外延生長規(guī)則限制，其材料種類非常有限。 =g@hh)3wP  
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近日，中國科學技術大學俞書宏院士團隊報道了一種新型軸向超晶格納米線的合成新方法，為外延集成這些傳統的非范德華固體提供了另一種有效途徑。該研究成果以“One-Dimensional Superlattice Heterostructure Library”為題發(fā)表在5月13日《美國化學會志》上 (J. Am. Chem. Soc.2021, 143 (18), 7013-7020)。 Git2Cet  
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一維軸向超晶格納米線作為一類新興的納米異質結構，具有較大的晶格失配容忍度，從而表現出材料組合類型豐富、尺寸調控范圍廣、界面應力工程設計靈活多變等特點。這些優(yōu)勢同時也意味著軸向分段納米線這類獨特的異質結構在光子利用、能帶工程設計、電荷載流子或激子特性調控等方面具備巨大的潛力。盡管如此，膠體軸向超晶格納米線的普適、精準合成至今尚無報道，不利于了化學家們對其構效關系的深入理解以及對其應用研究的進一步探索。 nDchLVw  
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受此前研究團隊有關膠體量子點-納米線異質結構合成工作的啟發(fā)，研究人員發(fā)展了一種多步軸向編碼方法，以進一步引導其化學選擇性轉化反應。具體而言，利用其此前發(fā)展的脈沖軸向生長策略，研究人員可精準操控CdS-ZnS量子點-納米線的結構參數，形成超晶格結構，這類異質納米線作為一種預先設計的、可重構的納米尺度框架可進一步進行化學轉化，從而實現系列軸向超晶格納米線的普適精準制備。這種復雜合成控制的關鍵是利用化學反應的熱力學和動力學差異來解耦超晶格納米線中相鄰的兩段。由此便能夠調控化學反應的選擇性，并精準設計超晶格納米線的成分、尺寸、晶相、界面以及周期性等參數。 6B?1d /8V  
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為了進一步展示該策略的普適性，研究人員還以驅動高效光化學轉化反應為目標，將等離激元型、金屬性或近紅外活性的硫族化合物集成到了超晶格納米線構型中，最終制備了多達九種結構參數可調的超晶格納米線（圖1）。以所制備的Cu1.8S-ZnS超晶格納米線為例，研究人員在優(yōu)化其結構參數后，實現了高效的光催化制氫性能，其光催化活性相比單組份材料提高了一個數量級。就材料構型而言，超晶格納米線能夠極大地避免傳統異質結構中存在的光捕獲受阻、表面鈍化差、電荷提取/轉移受阻以及表面反應不平衡等不足之處，因而顯著提升其光催化性能。  -gS/