這種尺寸不足1納米的超小型量子半導體材料，首次被用作光催化劑。

韓國研究團隊首次利用已知最小無機半導體材料 —— 超小型量子半導體納米團簇，成功制備出環保型太陽能氫能。來自韓國大邱慶北科學技術院（DGIST）、漢陽大學和高麗大學的聯合研究團隊開創性地將這種僅由26個原子組成的微型量子材料作為穩定高效的光催化劑應用于水中。

該納米團簇由硒化鎘（(CdSe)??）構成，這種二元離子化合物屬于II-VI族半導體，尺寸不足1納米，代表了半導體技術的新前沿。論文通訊作者、DGIST教授Jiwoong Yang博士指出，盡管這類材料因高表面反應活性備受關注，但長期以來受限于結構極度不穩定和電學性能不佳等問題。

半導體應用開辟新紀元

為突破材料局限，研究團隊開發出量子納米團簇自組裝的3D超結構，通過團簇表面配體間交聯形成穩定互連網絡，既保留了單個團簇的獨特性質，又防止了水環境中的降解。團隊還通過鈷離子（Co2?）摻雜顯著提升了材料導電性，使其在太陽光照下能高效催化產氫。

"這是首次證實現存最小無機半導體結構的量子半導體納米團簇可用作光催化劑，"Yang教授在聲明中強調，"未來不僅將在能源環境領域，還將在量子科學等領域拓展出多種可能性。"

未來能源解決方案

研究人員表示，這項創新為量子納米材料的廣泛應用鋪平道路，包括設計新一代催化劑和量子能源解決方案。團隊指出："其重要意義在于首次通過實驗和理論雙重驗證，揭示了從未應用于實驗的量子半導體納米團簇的催化潛力。"

通過克服結構限制并利用獨特電子特性，該研究提供了功能性與穩定性兼顧的材料設計策略，為后續研究奠定基礎。研究人員總結稱："基于摻雜和結構穩定化策略，我們計劃將量子半導體納米團簇材料的應用范圍從能源環境領域拓展至量子科學等多元領域。"

為實現技術商業化，科學家表示需確保材料在水中長期穩定性、提升催化劑耐久性及性能以滿足實用標準。這項突破性研究獲得了韓國國家研究基金會和韓國產業技術振興院的資助，成果已發表于《納米快報》期刊。

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