糖心产精国品免费入口*完整版（QDs）由于其迷人的光学和电子特性，在过去几十年一直是研究的热点。在众多应用中，基于糖心产精国品免费入口*完整版的白色发光二极管（LEDs）由于其优异的糖心产精国品免费入口*完整版以及良好的糖心产精国品免费入口*完整版和化学稳定性而受到广泛的关注。传统的发白光无机糖心产精国品免费入口*完整版的制备方法主要依赖于将三原色（红、黄、蓝）发光糖心产精国品免费入口*完整版封装在固体矩阵中，这一方法面临着糖心产精国品免费入口*完整版易团聚发生荧光猝灭、合成控制复杂难以量产等重大挑战。

最近，来自华东理工大学的邢明阳（Mingyang Xing）教授在美国加州大学河滨分校访学期间与国际知名材料化学家殷亚东（Yadong Yin）教授研究团队合作，开发了一种直接在SiO2小球体相内生长糖心产精国品免费入口*完整版的液相合成新方法——“trapped NH4+”离子交换法（图1）。他们利用SiO2小球内的“trapped NH4+”易与Zn2+、Cd2+等金属阳离子发生离子交换反应的特性，成功将金属阳离子引入SiO2小球体相，再通过室温硫化直接生成金属硫化合物。通过巧妙的酸洗与醇洗过程（酸的浓度需要调控），可选择性地将SiO2小球表面覆盖的“bulk”硫化物洗掉，最后通过高温煅烧实现SiO2小球体相糖心产精国品免费入口*完整版的晶化。值得注意地是，整个糖心产精国品免费入口*完整版的合成过程是在纯水体系中完成，不需要任何油相试剂，也不需要加入任何有机封端剂（capping agent）。

在煅烧过程中，利用SiO2小球体相孔道的“限域效应”，有效抑制了糖心产精国品免费入口*完整版晶化过程中团聚现象的发生。与此同时，不同尺寸孔道的“限域效应”可以很好地控制糖心产精国品免费入口*完整版的尺寸分布，使制得的糖心产精国品免费入口*完整版在紫外光照射下直接发射白光。传统通过三原色糖心产精国品免费入口*完整版的组合构筑白光LEDs的方法重现性较差，且糖心产精国品免费入口*完整版发射波长的半峰宽难以控制。而“trapped NH4+”离子交换法合成糖心产精国品免费入口*完整版的策略，可通过调节煅烧温度，控制SiO2小球的孔道尺寸分布，从而实现对ZnS@SiO2糖心产精国品免费入口*完整版荧光发射光谱半峰宽的调控（半峰宽可从109.6调节到203.8 nm，图2）。

为了验证SiO2小球体相中的“trapped NH4+”在糖心产精国品免费入口*完整版合成中的重要作用，先采用HCl溶液预处理SiO2小球，利用H+与“trapped NH4+”之间的离子交换作用，使得SiO2小球体相的“trapped NH4+”消失（图3）。再用Zn2+、Cd2+等的金属盐溶液进行离子交换，发现制得的样品不具有荧光特性，这说明SiO2体相的“trapped NH4+”与金属阳离子之间的离子交换，是合成QDs@SiO2的关键步骤。

众所周知，由II-VI和III-V元素组成的糖心产精国品免费入口*完整版大多能溶解在浓硝酸中。然而，采用“trapped NH4+”离子交换策略合成的QDs@SiO2粉体即使分散在浓HNO3（69%）溶液中24小时仍保持强的荧光特性（图4A），这表明糖心产精国品免费入口*完整版由于受到周围SiO2基质的保护而具有抗酸腐蚀和抗颗粒团聚的稳定性。而SiO2小球经过碱液蚀刻处理后，样品的荧光消失（图4B），说明SiO2硅胶外壳对于QDs的限域保护作用是必不可少的。

这一合成策略另一个优点是糖心产精国品免费入口*完整版的制备可实现量产。以合成ZnS@SiO2糖心产精国品免费入口*完整版为例，将已经量产的SiO2小球与锌盐在纯水溶液中进行离子交换，再在常温常压下加入适量硫化钠进行硫化，然后将经过酸洗和醇洗后的SiO2小球在600 ℃下煅烧2?10小时，便可得到量产的直接发射白光的ZnS@SiO2小球（图5A）。制得的白光糖心产精国品免费入口*完整版的荧光量子产量可以达到31.1%，量产后的白光糖心产精国品免费入口*完整版可用于构筑白光LEDs，其白光CIE坐标为：（0.312,0.318)，CRI值为92.5（图5B/C）。

综上，作者开发的白光糖心产精国品免费入口*完整版合成策略有效避免了传统合成方法所需的复杂的封装过程，为新型功能纳米复合材料的合成提供了一个新的通用平台，可以方便地将各种纳米颗粒结合到溶胶-凝胶衍生的胶体基质中，有望应用于催化、能源、生物等领域。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文https://www.cell.com/chem/fulltext/S2451-9294(19)30272-4）：

Confined Growth of Quantum Dots in Silica Spheres by Ion Exchange of "Trapped NH4+"for White-Light Emission
Mingyang Xing, Bingkun Chen, Ji Feng, Wenjing Xu, Yaocai Bai, Yi Zhou, Chunyang Dong, Haizheng Zhong, Jinlong Zhang, Yadong Yin
Chem, 2019, DOI: 10.1016/j.chempr.2019.06.010

导师介绍

邢明阳
https://www.x-mol.com/university/faculty/38293

殷亚东
https://www.x-mol.com/university/faculty/3117


来源：X-MOL