水溶性掺杂量子点作为生物成像和化学/生物传感的光学标记，具有独特的光物理性质和功能。然而，由于掺杂离子的尺寸失配和“自净”效应，量子点的掺杂并非易事。

近日，复旦大学唐云教授，中国科学院上海高等研究院Zhen Liu报道了成功地用双金属团簇代替离子作为构建块，在温和的水环境中制备了Mn，Cu和Ni掺杂的CdS量子点，最高可达克级。

文章要点

1）Mn掺杂量子点的尺寸约为3.2 nm，在620 nm处表现出与掺杂剂相关的发射。其光学性能稳定在75天以上，掺杂浓度可以从6.4%调整到25.7%。Cu和Ni掺杂分别在590 nm和503 nm处发光。它们均具有良好的生物相容性，可直接用于细胞成像。整个反应在50°C的空气中进行，便于扩大。

2）X射线吸收精细结构分析证明，掺杂物不在量子点表面，而是在量子点内部，表明可以有效地克服“自净”效应。因此，通过这种方法，可以很容易地克服由于双金属团簇的体积相似和反应温度较低而带来的掺杂剂尺寸失配和“自净”效应的挑战。

3）研究发现，可以根据需要合成各种单掺杂和共掺杂的发射可调的ZnS量子点，显示了出团簇构建块策略的多功能性。因此该方法无疑具有广阔的应用前景，并可推广到其他二价元素掺杂的Ⅱ-Ⅵ量子点，以进一步应用于电磁和光电领域。

Hui Zhang, et al, An Aqueous Route Synthesis of Transition Metal Ions-Doped Quantum Dots by Bimetallic Cluster Building Blocks, J. Am. Chem. Soc., 2020

DOI: 10.1021/jacs.0c07274

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c07274