《Nat. Commun》 应力诱导的一维分段异质纳米结构的有序演化及其化学后转化

Qingxia Chen,⁺ Yuyang Lu,⁺ Yang Yang,⁺ Lige Chang, Yi Li, Yuan Yang, Zhen He,  Jianwei Liu,^* Yong Ni,^* and Shuhong Yu^*

一维分段异质纳米结构由于其独特的结构以及组分和界面之间的协同效应而具有广泛的应用前景，近年来引起了人们的广泛关注。异质纳米结构中各组分的相对位置对功能集成至关重要，例如实现串联反应。异质界面则影响各组分之间的电子和磁耦合，促进光催化水分解中的电子/空穴传输以及热电应用中的声子散射。因此，一维分段异质纳米结构的合理设计和精准合成对下一代纳米材料在众多领域的应用起着决定性的作用。但目前为止，开发一种简单、通用和可控的制备一维分段异质纳米结构的方法仍然是一个挑战。

因此，作者报道了一种简单的基于欠化学计量比反应的溶液相方法合成一维碲基分段异质纳米结构的普适方法。利用连续相场模拟，作者详细阐述了一维分段结构的三阶段演化过程，即岛屿生成、条状贯穿、分段有序化。此外，作者还建立了应力诱导的有序化机制来描述从不规则的条状结构到规则分段结构的这一分段有序化的演变过程。利用这种策略及其简单的化学后转化反应，作者合成了25种一维分段异质纳米结构，包括17种纳米线-纳米线结构和8种纳米线-纳米管结构，涉及到13种化学元素（Ag，Te，Cu，Pt，Pb，Cd，Sb，Se，Bi，Rh，Ir，Ru，Zn）。这种一维分段异质结构普适合成方法的开发和应力诱导的有序化演变机制的解析将有助于研究一维异质结构的形成机制及其潜在应用。本工作发表在国际著名杂志《Nature Communications》上。

图1：Te/M1Te模板的化学转化示意图，显示了与残余Te、生成的M1Te以及两者的可控反应。