二维材料因其特殊的性能而受到广泛的关注。在宏观应用中，需要大量组装二维材料，但这受到二维材料容易团聚的限制。构建交替的二维材料和有机分子层的三维(3D)杂化超晶格，提供了一种新的途径来获取二维材料的优异性能。

有鉴于此，清华大学万春磊教授和朱宏伟教授等人，系统地阐述了无机/有机杂化超晶格的概念，介绍了杂化超晶格中无机亚晶格和有机亚晶格丰富的组成和不同的结构，并对它们之间的化学相互作用进行了总结。

本文要点

1）近年来，已经为混合超晶格开发出许多简便的制备技术，从而可以精确控制结构。此外，在无机/有机杂化超晶格内部还存在各种独特的机制，包括电子转移、量子约束、层间耦合、多界面效应等，可以帮助调节其性质。这些杂化超晶格丰富的化学性质和机制可以提高现有材料无法达到的性能，并在可充电电池、催化、热电、先进电子学、超导体、光电子学等领域提供新的应用机会。

2）首先，无机物的广泛选择和有机分子的无限变体导致了许多新的超晶格组成，其中大多数尚未在各种应用中进行探索，具有潜在的意想不到的性能。新技术的发展将进一步扩大无机材料的选择，而不仅仅是层状材料，，这将进一步提高成分的多功能性。其次，考虑到有机亚晶格中各种分子的复杂排列，确定其真实结构，评价其结构的有序性和均匀性值得进一步研究，这对于提高其性能和理解其内在机制具有重要意义。此外，无机物和有机物在原子尺度上的二维状态和相互作用提供了一个新的平台来触发现有材料中没有呈现的新功能。

3）最后，具有强大功能的混合超晶格在纳米或微器件中显示出巨大的潜力，可用于实际的技术应用。但是，大多数研究工作仍处于实验室阶段。诸如超晶格的可重复性和稳定性以及晶圆级合成技术的成本控制等关键问题仍有待解决。

参考文献：

Yujia Huang et al. Hybrid superlattices of two-dimensional materials and organics.   Chem. Soc. Rev., 2020.

DOI: 10.1039/D0CS00148A

https://doi.org/10.1039/D0CS00148A