采用原位溶剂热反应制备多级Ag/Bi/Nv-g-C₃N₄(氮空位-g-C₃N₄)/Ti₃C₂T_x肖特基结，并对其物相组成和晶体结构、微观形貌和孔结构、表面元素组成和化学态、光学和光电化学性质进行了表征。由于Ag、Bi和Ti₃C₂T_x协同的表面等离激元共振效应，Ag/Bi/Nv-g-C₃N₄/Ti₃C₂T_x表现出全光谱吸收特性。由载流子浓度差驱动的界面极化电荷转移诱导形成的肖特基结，显著提高了光生载流子(包括热电子和热空穴)的分离效率和利用率。因此，与Nv-g-C₃N₄、Ti₃C₂T_x、Ag/Nv-g-C₃N₄、Bi/Nv-g-C₃N₄和Ag/Bi/Nv-g-C₃N₄相比，Ag/Bi/Nv-g-C₃N₄/Ti₃C₂T_x表现出显著增强的全光谱催化活性，其在可见光和近红外光照射下光催化降解四环素的反应速率常数分别为0.033和0.008 6 min^-1，为对比样品的10~2.1倍和8.6~1.8倍。

神奇尺寸团簇(MSCs)由于其原子级精确的特殊结构，以及独特的电子和光学特性，近年来备受瞩目。它们在半导体纳米晶体的形成和生长过程中扮演着重要的角色。深入理解MSCs的精确化学组成、原子结构以及生长机制，对科研人员从分子层面到宏观层面探索其性质来说至关重要。本综述详细介绍了半导体MSCs的形成和生长机制，并探讨了调控这些团簇形态的有效策略。同时，也梳理了非计量比和计量比MSCs的研究现状。在此基础上，总结了目前用于表征MSCs的主要技术手段，并探讨了潜在的无损检测技术。最后，本文还概述了MSCs在各个领域的应用情况，并展望了未来的研究方向。

基于原子层沉积技术(ALD)制备TiO₂和Al₂O₃纳米层并结合高温热处理优化工艺，研究了异质氧化物双层表面包覆和晶格内双阳离子梯度掺杂的2种表界面修饰法对NaNi_1/3Fe_1/3Mn_1/3O₂(NFM)正极材料电化学储钠性能和热稳定性的提升作用，以及其产气抑制效应。结果表明，在2.0~4.0 V (vs Na/Na⁺)工作电压和1C (120 mA·g^-1)电流密度下，当容量达到第2次循环容量的60%时，经表面包覆的NFM@TiO₂(10)@Al₂O₃(10)和表层晶格掺杂的NFM#Ti (35)#Al (10)正极材料(括号中数字对应ALD沉积的次数)分别能够循环319和358次，显著优于未修饰NFM材料(250次)，同时通过差示扫描量热法(DSC)测得的热失控温度分别提升了6.1和9.7℃。原位差分电化学质谱(DEMS)测试表明，表面包覆显著抑制了H₂等主要气体成分的形成，而晶格掺杂避免了电解液的二次分解，这可能是由于电解液质子化和高电压下氧化分解等有害副反应的减少。

为了解决全无机CsPbBr₃钙钛矿太阳能电池中严重的载流子非辐射复合现象限制其光电转换效率提升的问题，通过在TiO₂电子传输层表面旋涂质量浓度为1.5 mg·mL^-1的SnCl₂溶液来有效改善钙钛矿薄膜的结晶性和表面形貌，从而降低光生载流子的非辐射复合，提高载流子的提取和传输能力。实验结果表明，通过对TiO₂表面施加SnCl₂进行修饰后，器件最高开路电压(open-circuit voltage，V_OC)达到1.59 V，短路电流密度(short circuit current density，J_SC)达到7.62 mA·cm^-2，同时获得了81.35%的填充因子(fill factor，FF)，光电转换效率(photoelectric conversion efficiency，PCE)也从8.01%提高至9.92%。

使用绿色溶剂水溶解CsBr，以达到提高CsBr溶解度、简化CsPbBr₃钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells)制备工艺和提高薄膜质量的目的。结果表明，在停留时间为5 s、退火温度为250 ℃的条件下，旋涂1遍质量浓度为250 mg·mL^-1的CsBr水溶液所制备的电池性能最优，实现了1.64 V的最高开路电压(open circuit voltage，V_OC)，短路电流密度(short-circuit current，J_SC)为7.55 mA·cm^-2，填充因子(fill factor，FF)为85.46%，光电转换效率(photoelectric conversion efficiency，PCE)为10.51%。

煤炭、石油和天然气等能源的不断增长消耗，不仅导致不可再生能源逐渐枯竭，还使大气中的CO₂浓度显著上升，引发严重的能源危机和气候问题。因此，我们必须开发清洁、可持续的能源转换技术，以应对不断增长的能源需求和日益严重的环境危机。受到自然界光合作用的启发，光催化CO₂转化利用太阳能驱动，可以将CO₂和水转化为高附加值的化学品。经过多年的发展，人工光合作用已被认为是一种绿色、经济、可持续的方法，有望助力实现国家的碳中和发展目标。然而，现有的光催化剂存在着载流子分离效率低和活性位点不足的问题，从而导致CO₂光还原效率较低。为了应对这些科学问题，研究人员发现将金属纳米粒子负载到半导体材料上形成欧姆结，可以产生内建电场，有助于光生电子和空穴的分离。因此，本研究通过溶剂热法在BiOCl纳米片表面负载Bi纳米粒子，构建了Bi/BiOCl欧姆结光催化剂。通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和透射电子显微镜(TEM)分析了光催化剂的成分和微观结构。利用紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)研究了催化剂的光吸收性能。通过瞬态光电流响应测试、电化学阻抗谱(EIS)和电子自旋共振谱(ESR)研究了光生电子和空穴的分离能力。由于Bi纳米粒子与BiOCl的功函数不同，二者形成的欧姆结具有优异的电荷转移特性，可以显著提高光生载流子的利用效率。此外，Bi纳米粒子还可以作为助催化剂，促进惰性CO₂分子的活化。光催化测试结果显示，经过300 W氙灯照射4 h后，具有最佳活性的复合材料(Bi/BiOCl-2)将CO₂还原为CO (34.31 µmol·g^-1)和CH₄ (1.57 µmol·g^-1)的速率分别是BiOCl纳米片的2.55倍和4.76倍。同位素示踪实验证实，产物是CO₂和水分子经过光催化反应得到的。此外，根据原位傅里叶变换红外光谱(in situ FTIR)结果，发现在CO₂还原过程中形成了*CHO、*CH₃O、b-CO₃^2-、m-CO₃^2-、HCO₃^-、HCOOH、*COOH和HCOO^-等中间体，并进一步提出了可能的光催化CO₂还原机制。经过25 h的CO₂光还原反应后，CO和CH₄产量持续增加，同时结合XRD、XPS和TEM结果表明，制备的Bi/BiOCl-2材料具有良好的结构稳定性。这项研究为高效CO₂光还原催化剂的构建提供了有益的参考。

通过在TiO₂电子传输层上引入甲基氯化胺(MACl)分子，对TiO₂/CsPbBr₃界面进行修饰，钝化TiO₂/CsPbBr₃存在的界面缺陷，同时提升CsPbBr₃薄膜的结晶度和尺寸，从而提高载流子的传输效率。实验结果表明，采用5.0 mg·mL^-1的MACl溶液进行修饰后，器件的最高开路电压(open-circuit voltage，V_OC)达到1.58 V，短路电流密度(short circuit current density，J_SC)达到7.89 mA·cm^-2，同时填充因子(fill factor，FF)达到81.09%，光电转换效率(photoelectric conversion efficiency, PCE)达到10.10%的最优值。

在电子传输层(electron transport layer，ETL)与CsPbBr₃之间引入聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride，PVDF)以作为埋底界面。PVDF中含有的F与CsPbBr₃中的Pb²⁺存在相互作用，能够为PbBr₂晶体的生长提供足够的成核位点，改善PbBr₂薄膜形貌并促进PbBr₂与CsBr的反应，为CsPbBr₃钙钛矿薄膜的生长提供骨架，最终获得高质量CsPbBr₃钙钛矿薄膜。实验结果表明，在CsPbBr₃钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells，PSCs)中，使用1 mg·mL^-1 PVDF溶液进行埋底界面修饰的器件性能最优，其最高开路电压(open-circuit voltage，V_OC)为1.59 V，短路电流密度(short circuit current density，J_SC)为7.43 mA·cm^-2，填充因子(fill factor，FF)为79.69%，能量转换效率(power conversion efficiency，PCE)达到了9.41%，并且在大气环境中暴露30 d后器件的PCE仍保持初始值的99.4%。

利用氧气和水光催化生产过氧化氢(H₂O₂)是一种经济环保的工艺，但开发高性能光催化剂仍具挑战性。本研究通过室温下在WO₃纳米纤维表面原位生长席夫碱聚合物三(4-氨基苯基)胺(TAPA)-对苯二甲醛(PDA)(标记为TP)，成功合成了WO₃@聚合物S型光催化剂(WO₃@TP)。所制备的WO₃@TP S型异质结展现出快速的载流子分离能力和较短的光生载流子传输距离。最优的WO₃@TP复合材料(WT-10)实现了3242 μmol g⁻¹ h⁻¹的H₂O₂产率，分别是纯WO₃和TP的137.3倍和4.6倍。通过原位辐照X射线光电子能谱(ISI-XPS)、理论计算和飞秒瞬态吸收光谱(fs-TAS)等先进表征手段的结合，验证了WO₃@TP S型异质结内的电荷转移机制。电子顺磁共振(EPR)和原位漫反射红外傅里叶变换光谱(DRIFTS)证实了反应体系中存在双通道路径(氧气还原反应(ORR)与水氧化反应(WOR))，从而促成高效H₂O₂生产。该研究不仅深化了对S型异质结中超快电荷迁移行为的理解，还为应用于太阳能驱动H₂O₂生产的无机@有机光催化剂提供了合理设计思路。