东京大学2016年6月3日宣布开发出了新工艺，可以通过简单的步骤制作出氧化物内嵌金属纳米柱状结构的“纳米复合晶体”。将这种晶体作为利用阳光分解水制备氢气的光催化剂使用，可以显著提高水分解的效率。

纳米复合光电极的示意图（图：东京大学的发布资料）

一般来说，制作金属与氧化物的复合结构要使用昂贵的光刻、实施多种微细加工的自上而下工艺，导致成本增加。此次东京大学采用了晶体自主生长的自下而上技术，即自组装工艺。

具体方法是：在使用脉冲激光沉积法制作高品质薄膜的同时，使金属纳米柱状晶体通过自组装的方式，在其内部生长。通过优化晶体生长的温度、氧压、生长速度，打破了最新型自上而下工艺的局限性，实现了直径5nm、长度20nm的微小纳米柱状结构的自组装。

该结构的金属与氧化物的界面通过肖特基连接接合，可以高效分离正负电荷。通过使无数的金属纳米柱状晶体分散在薄膜内，促进了水的分解反应。纳米柱状晶体的组成元素采用铱（Ir）、薄膜的主要成分采用钛酸锶（SrTiO3），这样的组合显示出了非常高的效率。

来源：日经技术在线