科技部合作司消息显示，康奈尔大学的研究人员发现，3D 半导体颗粒具有 2D 特性，可用于光电化学过程 —— 光用于驱动化学反应 —— 从而推动太阳能转换技术。该项研究也可使减少二氧化碳排放、将氨转化为氢和生产过氧化氢的可再生能源技术受益。该研究的论文发表在《Nature Materials》期刊上。
研究人员将重点放在半导体钒酸铋上，钒酸铋的颗粒可吸收光，然后利用光的能量氧化水分子。半导体颗粒本身形状各异，具有 3D 曲面，各个面之间相互成角度，并在粒子曲面上的边缘处相交，且并非所有平面都是相同的，因具有不同的结构，而产生不同的能级和电子性质。研究人员发现，三维粒子实际上可拥有二维材料的电子特性，在这种情况下，过渡逐渐发生在靠近平面会聚的边缘，即所谓的过渡区。“调整”电子特性并定制用于光催化过程的粒子，还可通过化学掺杂改变近边缘过渡区的宽度来调整特性。