在過去40年中，膠體量子點(diǎn)由于其獨(dú)特的光電性質(zhì)，引起了許多關(guān)注，如CdSe、CdTe和PbS等二元量子點(diǎn)。由于量子點(diǎn)尺寸可調(diào)發(fā)光、能夠用單一光源激發(fā)多種熒光顏色、高亮度和長期光穩(wěn)定性等優(yōu)異性能，使其在生物傳感、藥物輸送、生物成像、LED和光催化等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

在合成量子點(diǎn)材料的過程中，介質(zhì)中鎘或鉛的重金屬毒性，以及有機(jī)相體系無法直接用于生物研究或在水中發(fā)生的光催化反應(yīng)，這都限制了它們在生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。

開發(fā)更安全、更環(huán)保并且適用于水相體系的I-III-VI族三元量子點(diǎn)（I=Cu, Ag; III=In, Al, Ga, Bi; VI=S, Se, Te）成為近年來的研究熱點(diǎn)，其中最為廣泛的案例是CuInS2(CIS)和AgInS2(AIS)。

近年來，連續(xù)流技術(shù)越來越受到重視，在新材料領(lǐng)域取得了不少新的研究成果。采用連續(xù)流水相合成高發(fā)光AgInS2及AgInS2/ZnS量子點(diǎn)的優(yōu)勢：

· 更安全、環(huán)保，無重金屬毒性，可拓展應(yīng)用范圍；

· 突破釜式量子點(diǎn)水相合成工藝的一致性和重現(xiàn)性的挑戰(zhàn)；

· 連續(xù)流技術(shù)精確控制反應(yīng)條件，具有生產(chǎn)更嚴(yán)格尺寸控制和更高重現(xiàn)性的量子點(diǎn)的潛力。

圖1：用于合成AIS核和AIS/ZnS核/殼量子點(diǎn)的方案（P：泵；T：T型混合器，TR：管狀反應(yīng)器，BPC：背壓控制器，SC：樣品收集器）

在AIS核量子點(diǎn)合成中，以等體積的GSH/In/Ag原液和硫前驅(qū)體溶液為反應(yīng)原料，通過進(jìn)料泵輸送至反應(yīng)器中，測試不同的反應(yīng)條件：溫度（80、100、120和150℃）、壓力（3、5和8bar）、停留時(shí)間（8、10、15和30min），并以(NH4)2S作為硫前驅(qū)體進(jìn)行了相同測試。

在AIS/ZnS核/殼量子點(diǎn)合成中，將AIS核量子點(diǎn)和殼前驅(qū)體原液分別通過進(jìn)料泵輸送至反應(yīng)器中，測試了如下反應(yīng)條件：溫度（100和120℃）、壓力（3和5bar）、停留時(shí)間（8、10和15 min）。

總結(jié)

作者通過流動(dòng)化學(xué)水相合成法制備了AIS和AIS/ZnS核/殼量子點(diǎn)，該方法可確保高發(fā)光樣品合成的高重現(xiàn)性；

對(duì)連續(xù)流實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行了高效優(yōu)化，所合成的AIS/ZnS核/殼量子點(diǎn)熒光量子產(chǎn)率最高可達(dá)83%；

AIS核量子點(diǎn)相對(duì)較高的熒光量子產(chǎn)率（平均32%）可歸因于供體-受體對(duì)的重組過程中缺陷態(tài)的高密度；

該連續(xù)流合成工藝非常穩(wěn)健，易于放大，可用于生產(chǎn)高發(fā)光、不含有毒重金屬的AIS/ZnS核/殼量子點(diǎn)并可應(yīng)用于照明、顯示和（生物）檢測等各種場景。

Continuous Flow Aqueous Synthesis of Highly Luminescent AgInS2 and AgInS2/ZnS Quantum Dots

https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.2c06849