杨 军

（中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室，北京 100190）

将不同类别的成分集成在一起，实现材料的多功能化是纳米材料合成领域的一个重要研究方向，其中以半导体与贵金属构成的复合材料尤其令研究者感兴趣。半导体与贵金属的物理化学性质差异明显，其构成的复合纳米材料体系中各组分之间可以产生强相互耦合作用，不仅可以增强半导体和贵金属材料各自的本征特征，而且还可能表现出许多新特性，突破单一组分或类别材料性能的局限。半导体-贵金属复合纳米材料在新功能材料的研发、新能源的有效利用、环境保护与污染处理、生化医药等重要领域创造了无数的机会同时也是巨大的挑战。如将贵金属（Ag、Pd、Pt等）掺杂在TiO2粉末中，能够引起复合材料催化活性位点增加、电荷分离效应增强，并最终导致材料的光催化制氢效率提高 6倍。实验结果也证明与单纯TiO2薄膜相比，TiO2-Au复合薄膜的光致电流强度可以提高3倍。进一步的研究结果表明贵金属的掺杂显著改善了界面电荷传递的动力学性能，导致复合材料中费米能级向负电势方向移动，成为提高光催化活性的重要因素。目前，这个领域的研究主要集中在几个方面：①开发制备高质量且环境友好的半导体纳米粒子的简便易行的方法，高质量包括尺寸分布均匀、较高的量子产率、易于控制粒子的形状和大小；②建立在半导体纳米粒子上沉积金属的简单且高效可行的途径；……