田中群教授课题组与美国加州大学圣巴巴拉分校的Galen Stucky教授课题组合作，在组装二维纳米粒子阵列方面取得重要进展，相关结果以“Constructing two-dimensional nanoparticle array onlayered materials inspired by atomic epitaxial growth”为题，发表于J. Am. Chem. Soc. (2015, 137 (8), 2828–2831)。
纳米粒子的可控组装因其独特的光学、电学性质以及在创造新颖复杂功能材料方面的巨大潜力，而引起广泛关注。针对具体的体系，纳米粒子的组装体往往还需要结合其他的功能性材料来实现应用。如何在介观或更大尺度下，构筑纳米粒子组装体与其他功能材料的完美界面一直是科学家面临的重要挑战。
受到传统晶体外延生长模式的启发，将纳米粒子类比于“人造原子”，田中群课题组提出发展了一种称为“外延组装”的新方法：在纳米粒子表面修饰上层状材料的组分之一，即可在层状材料的表面直接组装大面积有序的二维纳米粒子阵列。该方法具有省时、普适性好等优点，对不同组分、不同形状、不同大小的纳米粒子都适用，而且避免了纳米粒子组装体在转移过程中引起的缺陷。他们通过合作，用多种谱学方法证明组装机理类似于晶体的外延生长模式，即粒子间的作用力小于粒子与基底的作用力，并且粒子表面的修饰分子作为层状材料的组分之一，保证了极好的晶格匹配和完美界面。此外，本工作中使用的层状材料的水溶性为纳米粒子的组装提供了动态可逆的可能，使得组装结构变得十分有序。
2010级直博生林海昕和2013级直博生陈亮为该研究的共同第一作者，第三作者刘德宇原为beat365正版唯一官网本科生，现于Galen Stucky教授组攻读博士学位。beat365正版唯一官网任斌、谢兆雄、郑南峰教授对此工作提出了许多宝贵意见。该研究得到国家自然科学基金委（项目批准号：21321062、21033007、91427304），科技部（项目批准号：2015CB932300）以及美国国家自然科学基金（项目批准号：DMR-0805148）的资助。
论文链接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja5128538
