庞代文团队JACS: 多层级调控实现量子点纳米球的光致发光量子产率近乎100%

主要观点总结

本文研究了高分子包覆量子点（QDs）荧光纳米球（FNs）的光致发光量子产率（PLQY）问题，发现了制备过程中PLQY下降的原因，并提出了一种综合的多层级调控策略，实现了FNs近乎100%的PLQY，充分发挥出了纳米球内QDs高亮度的优势。文章还介绍了研究背景、亮点、图文解析、总结与展望、文献信息和课题组介绍等内容。

关键观点总结

关键观点1: 研究发现自由基聚合制备FNs时，PLQY下降的原因包括缺陷的形成和能量的损失。

缺陷的形成包括配体脱附和限域壳层氧化，能量的损失主要是由于能量转移/自吸收。

关键观点2: 油酸配体的多功能性被发现，包括在自由基聚合时的配位稳定性、终止残留自由基和增加QDs与聚合物的相容性。

油酸配体的使用是实现多层级调控策略的关键之一。

关键观点3: 发展了一种多层级调控策略，包括配体交换、精确控制引发剂用量、构建交联结构，实现了FNs的PLQY近乎100%。

这一策略是本文的主要成果，为解决纳米材料性能调控难题提供了新思路。

关键观点4: 文章亮点包括发现了PLQY降低的主要原因、油酸配体的多功能性和多层级调控策略的实现。

这些发现为QDs-聚合物复合材料的高亮度发挥提供了理论基础，并在生物医学领域应用前景广阔。

文章预览

第一作者：林乐平，刘安安 通讯作者：庞代文教授 通讯单位：南开大学化学学院 分析科学研究中心 论文DOI： 10.1021/jacs.4c03308 全文速览 近四十年来，以性能独特的纳米材料为基础的纳米科技发展迅速，已渗透到各行各业。目前，纳米科技面临的两大科学难题是：1）纳米材料或纳米结构因纳米效应而被赋予的优异性能始终难以真正充分发挥；2）纳米材料长期应用中的使役稳定性。本文针对生物医学检测常用的高分子包覆量子点（QDs）荧光纳米球（FNs）的光致发光量子产率（PLQY）低（即使采用PLQY近乎100%的QDs制备FNs，其PLQY也始终无法超过65%，发挥不出QDs高亮度的优势）的问题，开展研究，试图取得突破。 庞代文团队从2003年开始，一直致力于FNs的可控制备。最近，团队发现了自由基聚合制备FNs时，其PLQY下降的原因是： (1) 硫醇配体会被自由基氧化 ………………………………