铋系化合物的特殊电子结构使得它们在热电、传感、光电子等领域有很好的应用前景。有序铋系纳米材料由于能大幅提高其材料性能，因而受到人们的广泛重视。国家纳米科学中心刘前课题组早前已发现以β-Bi2O3为前驱体，可以制作BiOCl四方结构纳米墙阵列（2DONW），并以此为模板制作Bi2S3
嵌套的自相似四方结构阵列（N2DONW），并阐明了这些有序阵列的内在原因来自于物相之间的晶格匹配 [ J. Am. Chem. Soc. 2011, 138, 8211-8215]。
为了提供给铋系化合物的2DONW结构制备的一般策略，该课题组对铋系结构的通用制备途径展开了进一步研究。研究发现在铋系化合物中，很多重要的半导体材料和β-Bi2O3有类似的晶体结构和非常接近的晶格参数。实验证明，能满足上述晶体学方面要求的多种铋系化合物（β-Bi2O3，BiOCl，BiOBr，Bi2O2CO3，Bi2S3等）均能生成2DONW，并在一定条件下最终转化为Bi2S3 N2DONW。该研究还预测了更多的铋系化合物，如γ-Bi2O3，δ-Bi2O3，Bi2O2.33，BiFeO3，Bi2O2Se，C2H3BiO3，Bi2WO6，Bi2MoO6，Bi2VO5等也可形成具有特殊性能的四方超结构。
相关研究结果已在线发表于美国化学会刊物ACS Nano上（DOI:10.1021/nn303467r）。该工作得到国家自然科学基金，科技部和欧盟项目的支持。
