福建物構所半導體納米異質結光催化材料研究取得進展

　　不同反應階段SnO2/α-Fe2O3半導體異質結的SEM圖(a)反應30分鐘；(b)反應100分鐘；(c)反應120分鐘；(d)反應180分鐘

　　異質結通常由兩種不同的半導體單晶材料通過異質外延生長復合而成，具有不同于單一半導體的理化特性。由于納米效應，納米尺度的半導體異質結比相應的塊材具有明顯的光電性能優勢。制備和研究納米半導體異質結材料，探索其應用，是近年來國際納米材料的前沿研究領域之一，具有很大的挑戰性和重要的科學意義。

　　在國家自然科學基金和中科院重要方向性項目的支持下，中科院福建物質結構研究所結構化學國家重點實驗室王元生課題組在半導體異質結液相可控合成方面取得重要進展。該課題組采用簡易的水熱法，實現了SnO2納米棒在不同α-Fe2O3前驅晶體（納米紡錘體、納米準立方體、納米菱面體和納米“曲奇”）表面的晶體學定向生長，制備了多種構型的高純度SnO2/α-Fe2O3 半導體異質結。

　　研究表明，SnO2/α-Fe2O3 異質結的形成過程包括SnO2在α-Fe2O3表面的異質成核、定向生長和合并生長三個階段；SnO2/α-Fe2O3界面處的晶格失配度對異質結的擇優生長方向有著決定性的影響。由于SnO2/α-Fe2O3異質界面對光生載流子（電子-空穴）的分離效應，制得的半導體異質結材料在UV-VIS寬廣的光響應區域具有優良的光催化活性，是一種潛在的新型高效光催化劑。

　　相關研究成果發表在國際著名刊物ACS Nano（2010，4，681–68）上。