第一作者：申丽华

通讯作者：申丽华，张新荣，张成孝

第一单位：西安科技大学

研究亮点：

1.  合成了一种新型的量子点-硫量子点。硫量子点表现了很好的水溶性，较强的光致发光特性（量子产率3.8%）和良好的光学稳定性（室温下至少2个月）。可以通过控制反应时间来控制合成产物的发射波长，实现发射波长（绿光到蓝光）的调谐（550-440nm）。

2.  提出了top-down方法的合成机理：assemble-fission机理，在该机理的指导下，成功合成了单分散性硫量子点。

3.  合成的硫量子点展现了电化学发光和化学发光特性，对推进发光分析以及发光器件的研究有着重要的启示。

量子点，以其具有激发光谱宽且连续分布，而发射光谱窄而对称，颜色可调，光化学稳定性高，荧光寿命长等优点成为纳米界的宠儿。 然而目前熟知的IIB～VIA或IIIA～VA量子点，比如CdS、CdSe等，由于其重金属有着长期毒性的危险，极大限制了其进一步的发展。随后的研究中，碳量子点成了量子点领域里的新宠儿。

黑磷量子点的出现，成为量子点领域里一匹黑马， 展示了优异的近红外光学性能，在808 nm的消光系数为14.8 Lg^-1cm^-1，光热转换效率达28.4%. 在近红外激光的照射下能够显著杀死肿瘤细胞，并在多种细胞系中均展现出良好的生物相容性，同时因磷是生物体内必须元素，使其在生物医学领域的应用具有无可比拟的优势。

类似于碳元素、磷元素，硫也是一种可以以固态单质存在的重要元素，不同分子种类的硫单质包括S₂（二聚硫），S₃（三聚硫），S₄（四聚硫），S₅（五聚硫），S₆（环六硫），S₇（环七硫），S₈（环八硫），S₉（环九硫），S₁₀（环十硫），S₁₁（环十一硫），S₁₂（环十二硫），S₁₈（环十八硫），S₂₀（环二十硫）和硫链等。目前硫纳米材料具有独特的化学性质和生物活性，并有广泛的应用，如锂硫电池，催化以及在消毒化妆品等。

有鉴于此，西安科技大学申丽华研究小组，在清华大学化学系张新荣教授的指导下，在与陕西师范大学生命电分析实验室（张成孝教授）合作的基础上，成功合成了一种新型的量子点-硫量子点（S点）。

图1. 硫量子点的合成过程及发光性能

合成的硫量子点在水中具有良好的分散性，优异的光致发光特性（量子产率达到3.8%）以及光学稳定性，通过控制加热时间，可以很容易地将S点的发射颜色调到绿色和蓝色（550到440纳米之间的发射波长）。

图2. 硫量子点

除此之外，还发现合成的硫量子点有着temperature-dependentPL特性。文中提出的Assmble-fission 机理认为，在top-down 合成过程中，同时存在着assemble和fission的作用力，这两种作用力相互竞争并可以达到动态平衡，合成颗粒的最终状态取决于两种力的平衡。

图3. 硫量子点合成过程

合成的硫量子点展现了电化学发光和化学发光特性。和碳、磷相比，硫还有着与生俱来的杀菌作用，这种压倒性的优势，使得硫量子点的出现成为量子点领域的又一匹黑马。相信硫量子点的发光特性将在发光分析，光电器件等领域有着重要的学术研究意义。

参考文献：

Lihua Shen, Hongni Wang, Shengnan Liu, Zhuangwei Bai,Sichun Zhang, Xinrong Zhang, and Chengxiao Zhang. Assembling of Sulfur Quantum Dots in Fission of Sublimed Sulfur. J. Am. Chem. Soc. 2018.