图．电驱动的阳离子交换方法用于制备单一异质纳米结构示意图
在国家自然科学基金项目（项目编号：11327901，11525415，51420105003）等资助下，东南大学孙立涛教授领导的研究团队在国际上首次提出电驱动的阳离子交换方法，并成功实现对单一纳米结构的选择性制备与修饰。该研究工作摆脱了传统阳离子交换在选择性制备方面的限制，让纳米尺度下材料和器件结构的加工与制备更精准、更可控。相关研究成果以“Electrically driven cation exchange for in situ fabrication of individual nanostructures”（电驱动的阳离子交换方法用于单一纳米结构的原位制备）为题于2017年4月12日在线发表在Nature Communications上。论文链接：https://www.nature.com/articles/ncomms14889。
阳离子交换方法通常用于制备直接合成方法实现不了或成分更复杂的纳米结构，是目前制备异质纳米结构的主要方法。现有阳离子交换方法分为溶剂驱动的阳离子交换和热驱动的阳离子交换两种，而这两种方法很难实现单一异质纳米结构的可控合成，严重制约了未来高精度纳米器件的集成加工与制造水平。
东南大学孙立涛教授的研究团队利用活性金属作为输入离子源，电场力和欧姆热为主要驱动力，实现了电驱动的阳离子交换，并在原子尺度实时记录了整个阳离子交换全过程。这一成果不仅证明了电驱动的阳离子交换方法是一种可控制备异质纳米结构单体的有效方法，同时也为理解阳离子交换过程中异质结构形成的微观机制提供了可视的、直接的证据。其他近期相关成果分别发表在Adv. Funct. Mater.、Nano Energy、2D Mater.等学术刊物上。