铝是元素丰度最高的金属元素，在光学、电子学、能源储存方面有着广泛应用。铝金属的光学和电子学性质可以非常好的调节，因此铝金属纳米材料的合成有一定重要性。氧气在使用气相沉积法合成Si、Ga₂O₃、InN等材料中显示了比较好的应用，但是在液相合成反应中却没有相关报道合成还原状态的材料（比如CdSe、Co等）。Au, Ag, Pt, Pd, Rh等贵金属可以通过在大气环境中合成，Al金属却只能在惰性气氛条件下合成（这是因为铝的还原电极电势太强： ~1.66 V vs SHE，需要强还原性才能稳定）。

北京化工大学的研究人员通过氧气辅助钝化（111）晶面策略，实现了Al纳米片厚度的调节（调节范围：18 nm~1.5 nm），并研究了双光子荧光作用和Al纳米片厚度的关系。结果显示：可以在可见光至红外光范围内调节的局域表面Plasmon作用，并且双光子荧光作用得以显著提升。这是首次报道的合成稳定Al薄层纳米片材料，这种方法对于合成其他高反应性金属上起到了积极的参考作用。

本文要点：

（1）合成步骤。

在非质子性溶剂并在过量的氧气环境中，将AlCl₃溶解在均三甲苯中，加入LiAlH₄还原剂，在O₂和N₂混合气体环境中于80 ^oC处理，随后在140 ^oC反应。通过调节O₂和N₂混合气体中O₂的含量（15%，25%，50%）能够分别得到18 nm，6 nm，2 nm的金属Al纳米片。该反应中AlCl₃和LiAlH₄反应，生成Al，LiCl，H₂。

（2）光学性能测试。

分别测试了不同厚度Al纳米片的双光子荧光性能，发现2 nm的Al有最高的荧光强度，18 nm的Al荧光活性最低，Al₂O₃材料纳米粒子则没有双光子荧光活性。不同厚度Al纳米片的激发光位置同样有所不同。2 nm 的Al纳米片激发光的波长最长。

参考文献

LiangLuo，YangLi，XiongSun，JingLi，Enyuan Hu，Yinglan Liu，Yang Tian，Xiao-Qing Yang， Yaping Li，Wen-Feng Lin， Yun Kuang*， Wen Liu*， Xiaoming Sun*

Synthesis and Properties of Stable Sub-2-nm-Thick Aluminum Nanosheets: Oxygen Passivation and Two-Photon Luminescence

Chem, 2020， 6（2）, 322-324，DOI: 10.1016/j.chempr.2019.11.004

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2451929419305145