記者10月21日從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，近日，該校俞書宏院士團(tuán)隊(duì)發(fā)展了一種膠體化學(xué)合成法，成功制備了一種新型四元硫化物單晶納米帶光催化劑，并表現(xiàn)出優(yōu)異的光催化產(chǎn)氫性能。相關(guān)成果日前發(fā)表在《自然·通訊》上，為設(shè)計(jì)開發(fā)新型高效光催化劑提供了新途徑。

設(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，是解決全球能源與環(huán)境危機(jī)的理想途徑之一。銅基多元硫化物具有良好的可見光吸收性能，是一種重要的光催化劑材料。然而，其低的電導(dǎo)率和高的光生載流子復(fù)合速率，阻礙了銅基四元硫化物在光催化領(lǐng)域的應(yīng)用，制備高效的銅基四元硫化物光催化劑面臨重要挑戰(zhàn)。

俞書宏團(tuán)隊(duì)在研究中發(fā)現(xiàn)，納米晶的形貌和表面晶面可以有效地增強(qiáng)和優(yōu)化半導(dǎo)體材料的光催化性能，而且單晶結(jié)構(gòu)的銅基多元硫化物更有利于電荷分離進(jìn)而增強(qiáng)光催化性能。他們?cè)O(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)單的膠體化學(xué)合成法，成功制備了只暴露某個(gè)特殊晶面的單晶銅基多元硫化物納米帶。這種納米帶光催化劑性能優(yōu)異，且具有很好的穩(wěn)定性。

這項(xiàng)研究利用表面活性劑輔助成功制備暴露特定晶面的納米帶，提出一種多元硫化物納米光催化劑設(shè)計(jì)的新策略，有望拓展到其他多元硫族化合物納米晶的合成并通過(guò)完善合成方法實(shí)現(xiàn)其形貌和表面的精細(xì)調(diào)控，預(yù)期在光電探測(cè)和光電催化等方面具有獨(dú)特應(yīng)用價(jià)值。（記者 陳婉婉）