中国科学院深圳先进技术研究院材料所（筹）光子信息与能源材料研究中心马明研究团队在2D-2D二维超薄异质结研究方面获得新进展。相关成果以From one to two: In situ construction of an ultrathin 2D-2D closely-bonded heterojunction from a
single-phase monolayer nanosheet（《由一生二——单相单层纳米片原位构建2D-2D超薄异质结》）为题发表在化学领域重要期刊Journal of the American Chemical Society（IF:14.695）上。以色列理工邢政博士、西北大学胡军副教授与深圳先进院
马明副研究员为文章共同一作，北京大学深圳研究生院杨世和教授与南方科技大学李江宇研究员为文章通讯作者。 发展至今，纳米材料的合成制备在其组分、尺寸和形貌上已经得到了精确地控制，各种纳米级的制备手段也被巧妙地开发出来，实现了诸如等离子体金属纳米粒子、金属硫族化物量子点以及多组分的纳米颗粒等材料的制备与合成。同时，随着制备
技术及手段的成熟化，使用湿法化学合成法便可实现纳米材料原子级尺度的制备，包括原子线和原子厚度的二维纳米片，如石墨烯、过渡金属二卤化物（TMD）和过渡金属氧化物等。各国研究人员通过湿化学方法进行了2D-2D超薄异质结构建的多种
尝试，但迄今为止，2D-2D复合材料依然需要较为负责的制备过程，及通常表现出较弱的界面结合状态，因此合理的设计思路和简单高效的制备手段是实现2D-2D超薄异质结构建的关键。 本研究开发了一种温和的化学合成方法，实现了Bi2O2S在单层Bi2WO6上的原位生长从而组装制备出超薄二维异质结纳米片。该二维异质结纳米片中的强界面结合使得其产生类似大分子的特征，也是导致电荷载流子分离效率极大提高的主要因素。
相比于纯的Bi2WO6纳米片，超薄二维异质结纳米片实现了4倍以上的光电流响应，同时在光催化分解水体系统中产生了8倍以上的氢气。此外，该异质结可实现全可见光吸收，并促使光阳极起始电位向更负的方向偏移。该方法同时也期望被应用于其
他含铋材料，包括Bi2O2CO3、铋氧卤化物(BiOI、BiOBr等)、含有[Bi2O2]的氧硫族化合物等，对于开发先进的催化剂、电池及能源转换器件等具有重要意义。
