納米復(fù)合材料在能源、傳感、催化以及太陽(yáng)能電池領(lǐng)域有重要應(yīng)用。現(xiàn)有的納米復(fù)合材料制備方法大多是在納米顆粒生成過(guò)程中實(shí)現(xiàn)材料間的復(fù)合，制備的材料往往需要后期處理，在制備過(guò)程中需要使用有毒的金屬鹽（例如AgNO3，H2PtCl6）作為前驅(qū)體。因此若能直接將商業(yè)化的不同性能的納米顆粒焊接在一起制備納米復(fù)合材料將有重要的意義。
基于此，武漢光電國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研究員李祥友帶領(lǐng)博士生喻惠武等人提出了一種用激光在液相媒介中將金屬和半導(dǎo)體納米顆粒焊接在一起制備納米復(fù)合材的方法（如圖所示）。改方法可以將多種金屬和半導(dǎo)體納米顆粒焊接起來(lái)，例如Ag/TiO2, Ag/SnO2, Ag/ZnO2, Pt/TiO2, Pt/SnO2, Pt/ZnO。研究表明，這種焊接方法可以通過(guò)使用具有不同性能的材料復(fù)合來(lái)改善納米材料的性能。并且所制備的納米復(fù)合顆粒的尺寸、形貌、晶型，甚至組元含量均可控。該方法過(guò)程簡(jiǎn)單，復(fù)合效率高，幾乎沒(méi)有原材料的浪費(fèi)。
圖 液相媒介中選擇性激光微納焊接金屬和半導(dǎo)體納米顆粒示意圖
2017年5月8日，研究成果“Fabrication of metal/semiconductor nanocomposites by selective laser nano-welding發(fā)表在英國(guó)皇家化學(xué)學(xué)會(huì)（RSC）旗下期刊《Nanoscale》上。另外，近年來(lái)該小組在激光與納米顆粒相互作用領(lǐng)域展開(kāi)了系統(tǒng)研究。基于非聚焦激光輻照技術(shù)先后實(shí)現(xiàn)了碳量子點(diǎn)、二氧化鈦膠體球以及空心二氧化鈦微球的可控制備，并深入研究了液相媒介中激光與物質(zhì)相互作用的機(jī)理。近期先后在Chemical Communications （52, 819-822, 2016）、RSC Advances（6, 110911-110915, 2016）、The Journal of Physical Chemistry C (Published online 19 May 2017，DOI: 10.1021/acs.jpcc.7b03464 )上發(fā)表了相關(guān)成果。
上述研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金(61378031)的資助。
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