精确合成具有可调谐活性表面的有序超薄纳米线阵列，虽然在光电子学方面很有吸引力，但迄今为止仍然具有挑战性。

近日，复旦大学赵东元院士，李伟教授报道了结论采用一种新的单胶束定向组装方法成功地合成了亚10 nm波纹状TiO₂纳米阵列。

文章要点

1）这种史无前例的阵列具有高达10² m² g⁻¹的表面积，由排列良好的超薄波纹∼纳米线组成，直径为∼8 nm，与衬底垂直的相邻距离为10 nm。纳米线的波纹形态是由碗状凹陷结构(直径∼为5 nm)沿纳米线轴向紧密排列形成的。此外，通过简单地调整反应时间，凹陷结构的直径可以精确地控制在∼2~5 nm的范围内。

2）这种无与伦比的结构分别为电荷分离和传输提供了极短的径向距离和直接的轴向路径。更重要的是，凹壁通过诱导大能带弯曲和加速表面反应动力学，显著地促进了空穴收集，这是显著提高PEC性能的关键因素。从而揭示了凹形体抽孔效应的基本机理，揭示了凹形体作为重要的空穴收集中心的基础性作用。

3）由于具有优越的载流子动力学，超薄波纹TiO₂纳米线阵列作为光阳极具有良好的水分解性能，在1.23 V下产生了1.96 mA cm⁻²的光电流。因此，深入的凹壁电荷动态洞察和单分子导向的精确合成为具有优化的空间组织和目标功能的光电子材料的按需设计和制备铺平了道路。

参考文献

Pengfei Zhang, et al, Sub-10 nm Corrugated TiO₂ Nanowire Arrays by Monomicelle-Directed Assembly for Efficient Hole Extraction, J. Am. Chem. Soc., 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c10395

https://doi.org/10.1021/jacs.2c10395