低维纳米材料超结构的可控合成及其结构和性能研究

低维度（零维、一维和二维）的半导体纳米材料作为结构基元已成为纳米超微型器件的设计基础。低维纳米超结构是指核壳、异质、同质异性的零维(量子点与纳米粒子)与一维纳米结构体系及其有序阵列等。本课题提出利用低熔点的金属（Ga，In，Sn 和Hg）与合金设计合成低维半导体纳米超结构 (核壳、异质、同质异性结构、有序阵列等) 材料，实现低维半导体纳米超结构材料的可控合成，并从研究可控生长的条件及生长动力学出发，总结基本实验规律及纳米尺度下物质和能量的输运的规律和理论模型，进一步发展溶液-液相-固相（SLS）制备技术。探索以低维半导体纳米超结构材料为基元的纳米器件的结构，发展相应的制备工艺和测试技术，发现低维半导体纳米超结构材料为基元的纳米器件的新特性和可能的应用。

低维度（零维、一维和二维）的半导体纳米材料作为结构基元已成为纳米超微型器件的设计基础。低维纳米超结构是指核壳、异质、同质异性的零维 (量子点与纳米粒子)与一维纳米结构体系及其有序阵列等, 设计、制备低维半导体纳米超结构(核壳、异质、同质异性结构)材料是本课题的研究主题。在溶液相中，我们成功设计、制备多种低维半导体纳米超结构(核壳、异质、同质异性结构)材料，核壳结构SnO2@C纳米链超结构材料、核壳结构Ag2Te@C纳米电缆、新颖的Ga掺杂的ZnO纳米棒阵列、紧密堆积的中孔炭的多面体、中孔TiO2纳米片、类石墨结构的C3N4聚合物包裹CdS纳米棒杂化纳米化合物与CNx聚合物修饰TiO2纳米管阵列等等；详细研究了它们形成机理、实现了可控合成；通过对它们的性能测试，进一步探索了这些低维半导体纳米超结构材料在能源与环境中可能的应用。