本报讯 近日,英国皇家化学会《化学会评论》以“Tutorial Review”的形式发表了我校俞书宏院士课题组受邀撰写的评述论文,阐述了利用“软化学”反应策略对亚稳态金属硫族化合物纳米结构进行物理化学调控的研究进展。
软化学调控指的是在不完全破坏原有特征的前提下,实现可控的转化或基于此构筑更高级的结构。
近年来,俞书宏院士课题组围绕亚稳态金属硫族化合物纳米材料的“软化学”调控开展了系统的研究。研究人员发展了硫化铜基异质纳米结构的精准合成,并拓展到多元铜基硫族纳米晶的组分和晶相控制;利用内在热转换反应和配体驱动的化学还原合成银基硫族纳米晶及其异质纳米结构的路径;分别提出了区域选择性生长方法和“脉冲式轴向外延生长”方法连续催化生长成功合成了手性II–VI族半导体基异质纳米结构、尺寸和结构可调的一维胶体量子点-纳米线分段异质结;发展了二元软模板法控制合成硒化镍超细纳米线的新方法,实现了硫化镍基异质纳米结构维度和物相的可控合成;提出了磷掺杂和碱加热诱导硒化钴从立方相向正交相的晶相转变策略。进一步探索了这些材料在催化和能量转换等领域的应用。
在该评述论文中,作者详细分析了金属硫族化合物纳米结构亚稳特性的具体表现形式,如离子的迁移和空位、热不稳定性和结构不稳定性、化学反应活性和晶相转变,以及基于以上特征设计相应的“软化学反应”路径,包括离子交换、催化生长、分离或耦合、模板嫁接或化学转化及晶相的稳定或构建。作者重点介绍了利用以上设计原则和转化规律对亚稳态金属硫族化合物纳米结构进行合成、修饰和功能化的最新进展。
(合肥微尺度物质科学国家研究中心 化学与材料科学学院 科研部)