由二维（2D）纳米片和零维（0D）纳米颗粒（NPs）组成的异质结构由于两个混合维组分之间的耦合相互作用而引起的协同效应而日益受到人们的关注。尽管人们最近已经取得了一些进展，然而在制造理想的具有清洁和可及表面的2D/0D异质结构以实现其催化、传感和储能应用的多样性仍然极具挑战性。

近日，复旦大学董安钢教授，杨东教授报道了采用普通的静电组装方法，成功制造了一种三明治状0D/2D/0D异质结构，该异质结构由均匀分布在2D纳米片两侧的纳米颗粒组成，具有几乎不被覆盖的、高度暴露的表面。

文章要点

1）所提出的组装方法是基于先前报道的配体交换策略，使用HBF₄处理胶体NPs，使得NPs分散在带正电荷表面的极性溶剂中，而不管其组成和形态如何。由于大多数通过液体剥离获得的胶体纳米片，如氧化石墨烯、MXene、过渡金属二硫属物和层状金属氧化物均带负电荷，因此它们可以通过静电吸引与配体剥离的NPs共组装。

2）由于两个组件的表面清洁且易于接近，所得的0D/2D/0D异质结构可直接用于电化学应用。为了证明这种三明治状异质结构有利于电化学应用，研究人员选择MXene/NiFe₂O₄和MXene/Fe₃O₄异质结构分别用于研究析氧反应（OER）和超级电容器性能。从根本上说，MXene纳米片充当导电基底，以促进电子转移并最小化电化学过程中纳米粒子的聚集，而纳米颗粒则主要是电化学活性成分，并充当间隔物，以防止MXene纳米片的自堆叠。因此，这些0D/2D/0D异质结构表现出优异的OER和电容性能，优于其原始对应材料和文献中报道的大多数铁氧体基材料。

3）这种静电组装方法适用于各种2D和0D元件，为制造成分可调、性能可编程的0D/2D/0D异质结构开辟了一条新的途径。

参考文献

Shuqing Xue, et al, Generalized assembly of sandwich-like 0D/2D/0D heterostructures with highly exposed surfaces toward superior electrochemical performances, Nano Res., 2021

DOI: 10.1007/s12274-021-3468-y

https://doi.org/10.1007/s12274-021-3468-y