最小无机半导体可用作光催化剂制氢

科技日报讯 （记者刘霞）来自韩国汉阳大学、高丽大学和大邱庆北科学技术院的科学家，研制出迄今最小的无机半导体材料——量子半导体纳米团簇，并利用其作为光催化剂，成功制备出环保型氢能。这一突破性成果发表于新一期《纳米快报》杂志。

团队表示，该突破不仅实现了高效氢能生产，更有望在能源环境、量子科技等多领域展现出广阔应用前景。

团队在水环境中成功合成了由26个原子构成的硒化镉（CdSe13）的稳定纳米团簇。这是一种以前从未在水环境中用作光催化剂的不足1纳米的超小量子半导体材料。这种由特定原子数构成的量子半导体纳米团簇，是介于分子与纳米晶体间的独特材料。虽然表面原子高暴露特性赋予其卓越催化活性，但结构不稳定与导电性差长期制约实际应用。

为攻克这一难题，团队创新性地构建了三维自组装超结构，并通过配体交联技术既保持团簇特性又实现结构稳定。随后，他们还朝团簇内掺入钴离子以提升导电性能，最终实现高效光催化制氢。

最新进展首次证实量子半导体纳米团簇可作为新一代光催化材料，为绿色能源开发打开了原子级精密制造的新维度。