我室在外場調控納米量子結構的制備研究方面取得新進展

日前，合肥微尺度物質科學國家實驗室博士研究生曾杰同學在侯建國院士和王曉平教授的指導下，利用傳統的光解化學反應和全新的納米體系固相擴散原理，并借助光場誘導的偶極相互作用，實現了對低維納米材料的維度和構型的同步控制，首次成功地在室溫、空氣環境下制備出層狀化合物CdCl2納米管。該研究成果已在《納米快報》 (Nano Letters，Vol.8, 1318)上發表。這是該研究組利用外磁場誘導實現貴金屬空心納米顆粒鏈狀結構的可控制備后（Advanced Material, 2007，19，2172），在外場調控納米結構的可控制備方面取得的又一新進展。這一結果拓展了利用外場調控制備納米量子結構的途徑，并為針對特殊量子結構開展量子態調控研究提供了新的體系。


無機納米管，特別是層狀化合物的納米管，是現代納米材料學的重要研究對象，其在固態潤滑、高效催化和量子捕獲等領域有著深遠的應用前景。然而，絕大多數層狀化合物的納米管必需在高溫(超過1000攝氏度)、高壓和惰性氣氛中才能得到，這種苛刻的條件不僅阻礙了對管狀結構形成和化學演化過程的認識，也限制了其應用。

在國家自然科學基金與科技部國家重點基礎研究項目的支持下，該研究組首先利用光誘導臨二氯苯產生氯自由基，既而誘發其與CdSe量子點發生置換反應得到CdCl2空心球，并進一步借助光誘導產生的偶極相互作用，組裝并再構該中間產物，最終得到單晶CdCl2納米管。這種光誘導過程可以構造出獨特的“頭對頭”型納米管組裝結構，這有別于經典的“肩并肩”型納米管組裝結構，對進一步開發無機納米管的電子輸運特性有著重要的價值。

原文發表于2008年15日