中文摘要：

半导体金属硫化物纳米异质结构基于量子尺寸效应和界面效应的特殊光学、电学性质，使其在生物医学、催化、光电器件等领域具有极其重要的应用价值。目前金属硫化物纳米异质结构的制备主要采用种子生长法，但是该方法存在制备步骤繁琐、影响因素复杂、异质结尺寸不易调控等问题。本课题拟建立一种新型、简单的制备金属硫化物纳米异质结构的方法，即液相共热分解不同金属硫化物的单源前驱体。将明确反应原料、反应途径和反应条件对于异质结构形成的影响；优化反应体系，实现对异质结构尺寸和形貌的精确控制、不同金属硫化物组分可调；推测异质结构的形成机理，发展具有普遍性的合成方法；深入研究金属硫化物纳米异质结构的微观结构（尺寸、形貌、界面等）对金属硫化物光学、电学性质的影响，为其在生物和光电器件等方面的应用奠定基础。

结论摘要：

金属硫化物是非常典型的半导体材料，在生物、环境和能源等领域都有重要应用。本课题建立和发展了一步法可控合成金属硫化物纳米异质结构以及多元金属硫化物的普适策略，揭示了异质结构的形成机理，实现了对异质结构及多元金属硫化物微观结构的调控，探索了异质结构及多元金属硫化物在光电器件、可见光催化等领域的应用，阐明了材料微观结构与性能之间的构效关系。取得的主要成果如下（1）建立了一种新型、简单的液相共热分解不同单源前驱体（二乙基二硫代氨基甲酸盐）的方法，合成了具有紫外/蓝-近红外双荧光特性的火柴状Ag2S-ZnS和具有光电响应特性的Ag2S-CdS异质纳米结构。优化了反应体系，实现了对异质结构尺寸和形貌的精确控制，进而确立了异质结构组成及微观结构的调控规律，为设计特殊功能异质结构提供重要科学依据；（2）对Ag2S-ZnS异质纳米结构进行了Mn掺杂，使其具有了蓝光、黄光和近红外多色荧光特性，为多功能异质结构的制备提供了重要思路。得到的具有多色荧光特性的异质结在体内/体外同时成像以及光电器件等前沿领域都有巨大的潜在应用；（3）利用该方法成功获得了单颗AgInS2纳米晶和二聚体结构AgInS2纳米晶，发现二聚体结构AgInS2纳米晶光电响应强度要明显高于单颗AgInS2纳米晶，这种具有高灵敏性、快速响应性和循环稳定性的二聚体结构AgInS2纳米晶可以作为活性组分被广泛用于光电器件中；（4）提出了一维/二维的复合模型，合成了一维Zn0.5Cd0.5S纳米棒/二维RGO纳米片复合可见光催剂，分析了复合后催化剂对可见光吸收性能与导电性能的变化。以可见光解水为模型，建立了复合光催化剂的可见光催化性能评价体系。通过对复合催化剂的微结构与理化特性分析，确立了构效关系；（5）利用该方法合成了系列具有不同形貌、组成和带隙的高质量Cu-Sb-S纳米晶、Cu-Bi-S纳米晶和CuInS2纳米棒等等，为各种金属硫化物合成、性质研究及应用奠定了基础。