中国储能网讯：由于其独特的结构和性质在光电领域具有非常重要的应用。工作主要集中在InSe系列化合物光电转化纳米材料的设计制备及其光电性质的研究。以环保、高效、廉价为指导思想，设计制备了几种纳米半导体材料，如InSe纳米线、CuInSe2纳米晶、Cu2ZnSnSe4纳米晶（NPG Asia Materials., 2012, 4: e2）、Cu2-xSySe1-y纳米晶和SnSe/SnO2 纳米片，研究并调控了其光电性质。

比如，研究人员以In2Se3为原料，采用化学气相沉积法，不使用任何金属颗粒作为催化剂制备了InSe纳米线（图9）。通过微操作制备技术构筑了基于单根InSe 纳米线的光探测器。对器件的光电性能进行了测试，研究结果表明电流随光照强度增加而增加，并呈指数关系，其开关比高达50。器件在室温空气中保存两个月后，仍能保持很好的光电性能，彰显了优异的环境稳定性。相关文章发表在J. Am. Chem. Soc.(2009, 131, 15602.）上。

图9 InSe纳米线扫描电镜图片及其光电性能测试结果

利用一种简单的溶液法合成了形貌均匀、单分散的纤锌矿结构CuInSe2 纳米晶（JACS, 2010, 132 , 12218.）。由于其均匀的尺寸和均一的形貌，纳米晶很容易按照[001]方向自发排列成2D结构(图10)。通过溶液法和P3HT共混，成功构筑了有机—无机杂化的光电器件。器件表现出明显的光开关效应，开关比高于100。并且器件多次循环后仍能保持良好的光响应特性，具有很好的稳定性。

图10 CuInSe2纳米晶透射电镜结果及其开关比

在环境治理应用中,纳米结构的金属氧化物材料拥有很大的比表面积和良好的机械性能, 适于吸附消除环境中的有害物质,例如可用于吸附水中的重金属离子等。 在水处理应用研究中, 制备了多种纳米结构材料,包括多种形貌的无机材料、有机/无机复合材料和孔道材料 等。发展了多元醇媒介法,以廉价无机金属盐为原料, 制 备出形貌均一的具有三维花状微纳多级结构的包括氧化铁、氧化铈、氧化钛等金属氧化物(图9)。同时详细考察了产物的形貌演变过程。通过灼烧该氧化铁前体, 可分别得到3种形貌保持不变的氧化铁:α-Fe2O3,γ-Fe2O3和Fe3O4。 还发展了通过水解金属乙二醇盐来制备多孔金属盐化物的 方法, 省略了能耗的灼烧步骤, 同时还避免了表面活性剂的使用,进一步降低了纳米结构材料的制备成本。研究成果发表在Adv.Mater.( 2008, 20: 2977—2982.)上。

图10 纳米结构氧化铁电子显微镜照片