量子点是一种半导体纳米晶体，具有优异的光学和电学性能，在发光二极管、生物标记与成像、太阳能电池和光催化等领域有着良好的应用前景。合成是量子点发展的基础，自1993年Bawendi课题组第一次使用溶液合成法，得到尺寸均一的量子点起，量子点溶液合成法的加工工艺不断精进，研究者们基本上可以实现对量子点的尺寸、形貌以及晶体结构的调控。其中，溶液合成的优势主要源于配体的使用，有机配体通过配位键与无机晶体的表面原子结合，使得纳米晶体的表面能更低，提高胶体稳定性。使用不同配位能力的配体和适当选择组合配体，可实现量子点各向异性生长和对尺寸的控制，因此探索新的配体对胶体量子点领域具有重要意义。金属盐已被广泛用作胶体量子点的X型和Z型配体，对于X型配体，其金属离子是无机晶体的组成部分，通常出现在极性面上。对于Z型配体，其金属离子不认为是无机晶体的组成部分，通常出现在非极性面上。由于在以往的合成中，金属羧酸盐配体主要是作为阳离子前驱体而不是配体引入，因此金属离子可以与阴离子形成强键，并成为无机核心中的一部分，金属羧酸盐倾向于作为X型配体，量子点表面为极性面。而当金属羧酸盐中的金属离子不能掺入无机晶体中时，有可能实现金属羧酸盐作为纯Z型配体，得到非极性面量子点。

本文证明了碱金属羧酸盐可以作为Z型配体用于合成胶体量子点。碱金属羧酸盐有助于降低脂肪酸和阳离子前驱体活性，增强X型配体的配体动力学，部分交换Z型配体。因此在阳离子前驱体过量的条件下，添加碱金属羧酸盐，可以在保持尺寸分布和形貌均一的同时，在较大范围内调节量子点的尺寸。虽然碱金属羧酸盐不像X型配体具有强配位能力，但仍能作为弱配体，与非极性面配位来稳定量子点。因此即使在阴离子前驱体过量的条件下，添加碱金属羧酸盐也能合成出尺寸为2.5至14nm稳定的量子点，因此碱金属羧酸盐有望成为量子点各向异性生长的理想配体。

图1（a）在添加和不添加0.8 mmol 油酸条件下，0.2 mmol NaOl在3 mL ODE中的分散性照片。（b）油酸和NaOl的核磁共振光谱。（c）在添加和不添加0.4 mmol NaOl条件下，0.1 mmol CdO、0.4 mmol 油酸和3 mL ODE混合物的照片。

图2 NaOl对配体去除的影响。配体去除过程中的（a）吸收光谱。（b）FTIR光谱。（c）TEM图像。

图3 用过量阳离子前驱体和NaOl合成CdSe量子点。（a）用不同摩尔量的NaOl合成的CdSe量子点的吸收光谱。（b）用0.2、0.8 mmol NaOl合成的CdSe量子点的TEM图像。在添加和不添加NaOl条件下，外延生长前后的（c）吸收光谱和（d）TEM图像。

图4 用过量阴离子前驱体和NaOl合成CdSe量子点，Cd：Se=1：1.5。（a）在添加和不添加NaOl条件下，合成的CdSe量子点的照片。（b）不同合成条件下，CdSe量子点的吸收光谱。（c）直径为2.5 nm的CdSe量子点的XRD谱图，插图为TEM图像。

图5 在CdSe上外延生长CdS。（a）CdSe/CdS核壳量子点的吸收光谱。（b）外延生长60min后的TEM图像。（c）直径和长度分布图。

图6 KOl对配体去除和合成的影响。（a）配体去除过程中的吸收光谱。（b）配体去除前后的FTIR光谱。在KOl存在的条件下，外延生长CdSe的（c）吸收光谱和（d）TEM图像。

濮超丹，毕业于浙江大学化学系（导师：彭笑刚教授）。2019年7月加入上海科技大学物质科学与技术学院，担任课题组组长、助理教授、博士生导师。课题组主要研究方向是纳米晶体的合成以及其在光催化中的应用。近年来在Nature Communications，JACS，Adv. Mater.，ACS Central Science等期刊杂志上发表20余篇学术论文。课题组致力于设计、制备具有高能量转换效率、高稳定性的纳米光催化剂。主要研究内容如下：（1）发展胶体纳米材料的合成化学（2）发展纳米材料表面修饰化学（3）研究胶体纳米晶体电荷转移过程。

本课题组长期诚聘博士后研究员、硕博连读研究生，待遇优厚，工作环境优越，欢迎有志于在纳米晶体合成以及光电应用领域开展最前沿研究的学生学者加入！有意者请直接与濮超丹puchd@shanghaitech.edu.cn邮件联系。

Luo L, Zhou X, Xu X, et al. Alkali metal carboxylates as non-polar-facet ligands for the synthesis of colloidal quantum dots. Nano Research, 2024, https://doi.org/10.1007/s12274-024-6987-5.