手性无机纳米材料具有结构易于控制、物化性能优异及光电性质稳定等优点，是手性材料技术领域近年来出现的一类新型材料，在自旋量子学及偏振器件、信息加密及不对称催化等方面具有诱人的应用前景。尤其是手性无机异质纳米材料将手性和诸如半导体、贵金属等多组分无机纳米结构融为一体，不仅能够在纳米尺度上调控手性光学信号，并且实现手性同其他多功能（如光电性质、磁性、催化、等离子体激元等特性）之间的耦合。这对于理解无机材料之间的手性传递和放大具有重要的科学意义，同时也有望发展新性质及手性相关的新应用。

然而，目前无机手性纳米材料的手性大多依赖于表面手性分子或手性软模板，容易导致在构筑手性异质材料过程中不同材料组分之间的手性耦合较差，甚至可能出现手性消失等负面影响，严重阻碍了手性无机异质纳米材料的制备和应用发展。

鉴于此，西安交通大学王鹏鹏教授课题组提出一种形状手性诱导的设计思路，发展了一种构筑手性等离子体金属-半导体异质纳米结构的普适性方法，首次实现了系列手性异质贵金属-半导体纳米结构（手性Au@X）的可控生长 (X为Ag₂S、CdS、ZnS、TiO₂等半导体纳米材料)，并首次报道了手性无机异质纳米材料显著的手性依赖光分解水制氢性能。

贵金属纳米粒子的结构稳定性高。因此，在制备手性形状的贵金属纳米结构的基础上，以其作为手性诱导模板，生长功能性壳层材料，实现材料参数的独立控制，如核的几何形状、壳层厚度以及体系的手性，进而允许纳米结构核和壳之间的强手性耦合。通过实验及理论建模计算研究表明，手性无机异质纳米结构的核壳强耦合效应不仅使材料获得增强的且高度可调节的手性光学活性，同时也赋予异质材料新的手性光学性质。

该工作还进一步发现了在两种不同圆偏振光激发下，制备的具有相反手性的手性无机异质纳米材料表现出显著不对称的光催化分解水产氢性能，例如，L-Au@CdS纳米材料在635 nm左旋圆偏振激光激发条件下表现出比右旋圆偏振光激发条件更为优异的光催化产氢活性（~7倍），而D-Au@CdS则呈现相反的趋势。这是迄今为止等离子体基异质纳米体系在手性依赖光催化产氢中的首次报道。

这项研究有助于手性无机异质纳米材料的合理设计与功能化，加深人们对无机材料中的手性传递及手性光-物质相互作用的认识，并促进高效手性器件的开发。

论文信息：

Inorganic Chiral Hybrid Nanostructures for Tailored Chiroptics and Chirality-Dependent Photocatalysis

Lili Tan,Shang-Jie Yu,Yiran Jin,Jiaming Li,Peng-peng Wang

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202112400