刘恒发 谢 钰 刘 琪 程 高 孙 明余 林

(广东工业大学轻工化工学院，广东省教育厅清洁化学技术重点实验室，广州市清洁交通能源化学重点实验室，广州 510006)

较之常规的纳米材料，三维分级结构纳米材料因其结构特性一般表现出多维度和多组分的耦合和协同效应，因此其设计合成和性能应用是研究的热点之一。例如，在传统的多相催化反应中，三维结构赋予催化材料更多的暴露面，扩大了与反应物分子的接触面积。此外，三维结构形成的界面还赋予催化剂特殊的界面效应，导致更多的活性位，从而提高催化性能[1]；特别是在电催化中，采用三维结构纳米材料，能够有效促进电荷在电极和电解液界面的传输，缩短离子扩散路径，从而提高电催化性能[2]；在光催化中，半导体异质结构可以利用能级差的作用促使光生载流子的分离和迁移，提高光的利用效率，是改善光催化性能的有效手段[3]。

三维分级结构材料的制备主要通过次级结构材料在初级结构材料上的成核生长来实现[4]。简单而言，分级材料可以通过同种材料或者异种材料(金属、氧化物、有机功能材料之间的不同组合)组装得到。三维有序的分级结构的组装单元可以基于纳米粒子、纳米棒/线或者纳米片。根据应用性能的需要，通过制备方法或者原料的控制，可以得到不同形貌、不同组分、不同维度、不同晶型的分级结构材料，这种多样性极大地拓展了三维有序的分级结构材料的应用空间。……