中国科学院兰州化学物理研究所能源与环境纳米催化材料课题组在半导体光催化材料表面区域选择性生长金属纳米颗粒研究领域取得新进展。

半导体表面生长金属纳米颗粒有利于提高可见光吸收以及区分光生电子-空穴从而增强光催化性能，因而成为目前光催化研究领域的热点课题。而目前所报道的此类金属/半导体异质材料基本都是由金属纳米颗粒在半导体表面无序随机沉积，因而无法实现理性调控金属纳米颗粒的可见光吸收及电子-空穴分离性能。能源与环境纳米催化材料课题组利用NH3分子和葡萄糖协同作用实现了单晶Ag3PO4立方体不同位置区域选择性生长金属Ag纳米颗粒，如全表面，局部表面以及棱边，并且所得到异质结构基本保持Ag3PO4半导体原有的立方体结构。光催化降解有机污染物结果表明金属Ag纳米颗粒在Ag3PO4立方体表面完全生长所得到异质结构具有最高的光催化活性，而Ag纳米颗生长在Ag3PO4立方体的12条棱边所形成异质光催化剂活性最差。此研究结果证实通过改变金属纳米颗粒在半导体表面不同区域选择性生长可以有效调控其光催化材料性能。

相关研究成果发表在Chem. Eur. J.(2012, 18, 14272-14275)。

Ag3PO4立方体不同区域选择性生长金属Ag纳米颗粒示意图及光催化性能。

上述研究工作得到了国家自然科学基金（21273255）的支持。