这种尺寸不足1纳米的超小型量子半导体材料，首次被用作光催化剂。

韩国研究团队首次利用已知最小无机半导体材料 —— 超小型量子半导体纳米团簇，成功制备出环保型太阳能氢能。来自韩国大邱庆北科学技术院（DGIST）、汉阳大学和高丽大学的联合研究团队开创性地将这种仅由26个原子组成的微型量子材料作为稳定高效的光催化剂应用于水中。

该纳米团簇由硒化镉（(CdSe)₁₃）构成，这种二元离子化合物属于II-VI族半导体，尺寸不足1纳米，代表了半导体技术的新前沿。论文通讯作者、DGIST教授Jiwoong Yang博士指出，尽管这类材料因高表面反应活性备受关注，但长期以来受限于结构极度不稳定和电学性能不佳等问题。

半导体应用开辟新纪元

为突破材料局限，研究团队开发出量子纳米团簇自组装的3D超结构，通过团簇表面配体间交联形成稳定互连网络，既保留了单个团簇的独特性质，又防止了水环境中的降解。团队还通过钴离子（Co²⁺）掺杂显著提升了材料导电性，使其在太阳光照下能高效催化产氢。

"这是首次证实现存最小无机半导体结构的量子半导体纳米团簇可用作光催化剂，"Yang教授在声明中强调，"未来不仅将在能源环境领域，还将在量子科学等领域拓展出多种可能性。"

未来能源解决方案

研究人员表示，这项创新为量子纳米材料的广泛应用铺平道路，包括设计新一代催化剂和量子能源解决方案。团队指出："其重要意义在于首次通过实验和理论双重验证，揭示了从未应用于实验的量子半导体纳米团簇的催化潜力。"

通过克服结构限制并利用独特电子特性，该研究提供了功能性与稳定性兼顾的材料设计策略，为后续研究奠定基础。研究人员总结称："基于掺杂和结构稳定化策略，我们计划将量子半导体纳米团簇材料的应用范围从能源环境领域拓展至量子科学等多元领域。"

为实现技术商业化，科学家表示需确保材料在水中长期稳定性、提升催化剂耐久性及性能以满足实用标准。这项突破性研究获得了韩国国家研究基金会和韩国产业技术振兴院的资助，成果已发表于《纳米快报》期刊。

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