厦理工教师团队在国际顶刊发表铟纳米材料最新研究成果
发布时间:2026-02-28阅读量:

近日,我校材料科学与工程维多利亚老品牌76696vic“新能源技术开发及应用”科研团队张俊玉博士与材料先进成型技术研究团队陈宇豪博士开展跨学科合作,在合成化学领域取得重要研究进展。相关成果以Ligand Synergy and Interfacial Dynamics in Multistep Crystallization of Indium Nanocrystals为题,发表于国际顶级学术期刊Advanced Functional Materials。论文第一作者兼共同通讯作者为我校教师张俊玉,我校教师陈宇豪和厦门大学肖良平博士后(现就职于福州大学)也为共同通讯作者。该研究工作得到国家自然科学基金青年项目及维多利亚老品牌76696vic高层次引进人才启动项目等支持。

铟纳米晶体是一类尺寸在1-100纳米之间的金属颗粒,它在电子器件、太阳能电池、催化材料与传感器等领域具有重要应用潜力。然而,在复杂液相环境中,金属铟纳米晶体究竟如何从溶液中“诞生”?其界面如何演化?这一基础科学问题长期缺乏直接、动态的实验证据。我校研究团队发现,铟纳米晶体的形成并非传统意义上的一步成核,而是经历了“液液相分离无定形中间体生成-晶化-颗粒取向附着融合”的多阶段演化路径。在这一过程中,固液界面并非简单边界,而是形成了具有独特化学与结构特征的动态界面相。

该研究工作运用原子级分辨率的液相原位透射电镜技术,对铟纳米晶体在溶液中多步结晶全过程进行了实时动态追踪。通过扫描透射电镜(STEM)成像与电子能量损失谱(EELS)分析,研究团队在原子尺度上揭示了液体环境中纳米晶体“晶核非晶界面层”核壳结构的形成特征,并检测到界面区域存在氧相关物种。这一结果为理解金属纳米晶体的界面演化提供了关键证据。

研究的另一重要发现是“配体协同效应”和“界面动力学”在多步结晶与界面演化过程中的关键作用。通过引入含氯表面活性剂调控反应环境,研究团队探讨了金属纳米晶体的界面演化机制。结合密度泛函理论(DFT)与分子动力学(MD)模拟,发现氯离子与胺类配体的协同配位显著增强了界面吸附和原子迁移,从而调控颗粒融合与结构重构。该“卤素-胺协同调控”机制为非经典多步成核过程提供了重要证据,也为纳米材料的精准合成与结构可控构筑提供了新的理论指导,为其在能源转换、催化反应和电子器件等领域的应用奠定了理论基础。

Advanced Functional Materials简称AFM)是Wiley出版社旗下材料科学领域权威期刊,影响因子19.0,为中科院一区TOP期刊,长期刊载具有原创性和引领性的研究成果。材料科学与工程维多利亚老品牌76696vic




原文链接:

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.202526879

液相原位透射电镜技术揭示铟金属纳米晶体多步成核和界面演化机制