本项目属于纳米材料领域的基础应用研究。新能源和新型传感技术具有广阔的应用前景，其实现依赖于新型光电材料和器件的发展。低维纳米材料具有许多独特的物理（量子限域效应、高荧光量子效率、窄发光峰、大横向载流子迁移率）和化学性质（单分散性和表面态可调控）；而构筑纳米复合结构可以将零维、一维和二维纳米材料集成起来，实现载流子的输运调控，显著提升宏观光电性能。本项目围绕太阳能电池、光电探测器和光催化三个应用中的纳米复合材料合成、光电性能调控和光电器件制备若干关键科学技术问题开展研究，通过构筑低维异质结实现了激子分离与输运的调控，显著提升了器件性能，为解决能源和传感技术瓶颈提供了可行思路。取得了如下创新性研究成果：

（1）提出了多种低维异质结构用于改善光敏层的吸光范围和载流子输运，提高了量子点敏化太阳能电池的光电转化效率。率先报道了CdS、CdSe量子点分段敏化ZnO纳米线阵列光阳极（J.Colloid Interface Sci.,2012,388,118.）和带隙连续调节的CdSxSe1-x合金量子点敏化剂(ACS Appl.Mater.Interfaces,2013,5,5139.)，拓宽了光谱吸收范围，提高了载流子分离与输运；提出的ZnO/PbS异质结纳米线对电极具有更高的催化活性和载流子输运能力（J. Power Sources,2014,269,661.）。

(2)揭示了强量子限域2D纳米片的耦合机理，并将0D/1D异质纳米线和0D/3D异质结应用于光电探测器，提高了响应度和缩短了响应时间。实现CsPbBr3纳米片从共振能量转移到隧穿主导激子分离的转变，提出配体重组机理解释不同温度退火导致不同程度的纳米片耦合（Adv.Funct.Mater.,2018,28,1705908.ESI高被引论文）。实现异质结构ZnO/Ag光电导和ZnO/CuI-CuSCN二极管两种不同结构的紫外探测器，都获得了提高的窄带紫外响应度。（J.Mater.Chem.C,2014,2,4312.; ACS Appl.Mater.Interfaces,2015,7,21235 ）

(3)提出了一步法合成0D/2D异质结纳米粒子，并提出了TiO2基复合光催化材料的增强机理模型，设计并制备了Ag-氧化还原石墨烯-TiO2和MoS2量子点-石墨烯-TiO2三元复合光催化体系，扩展了吸光范围，增大了材料比表面积和增加了反应位点，功能化的共催化剂提高了光催化剂的光催化活性，为合成高效非贵金属复合光催化材料提供了新思路。（Chem. Commun.2015,51,1709.; Nanoscale,2014,6,5498.）

本项目获得国家自然科学基金面上项目4项、重大研究计划培育项目1项、青年科学基金项目1项、国家重大基础研究计划(973)子课题1项、科技部国际合作项目1项和博士后面上项目2项等支持。2015年获得陕西高等学校科学技术奖一等奖。已在国际高水平学术期刊上发表学术论文80余篇，申请专利8项，已授权6项，论文累计SCI引用1200次，专著章节2个。本次按要求提交8篇论文均系2018年4月30日前发表的SCI收录论文，包括1篇代表作入选ESI高被引用论文，累计SCI他引386次，单篇论文最高他引109次。上述这些研究成果得到了众多国内外专家广泛关注、引用和正面评价。