涨姿势！在18年前能发Nature冲院士，40年前研究还能拿诺奖！
量子点，现在小学生都会合成
量子点看似性质奇特，其实合成一点也不高大上，已经是‘飞入寻常百姓家‘的简单材料。 万物皆可制备成量子点，尤其是钙钛矿量子点，备受关注的原因之一就是合成极其简单。 如下图，这种量子点的合成，可以说‘有手就行’，方便给小学生做科普，既简单又酷炫。
具体步骤：将量子点的原料溶解在极性溶剂中，然后将少量的溶剂快速加入到非极性溶剂中，这时候过饱和度快速增大，产生形核，可以通过搅拌、温度、配体等来控制形核-长大速率，制备出不同尺寸的量子点材料。
上述的合成方法是属于化学法合成量子点，这种将原子级别的原料组装成几纳米尺寸的量子点，是属于自底向上（bottom-up）方法，这种方法的先驱是今年诺贝尔奖获得者Louis Brus，下图是通过这种方式合成的量子点TEM图像。
对应的另一种合成方法——自顶向下（top-down），从块体材料出发,原料尺寸大，通过光刻等手段将其‘裁剪‘为量子点尺寸，但是这类量子点通常尺寸较大,为 50-100 nm，这种方法也比较贵
18年前的量子点发Nature能冲院士
虽然现在量子点的合成已经很成熟，但是18年前还是一片蓝海。某位美国院士说破：在科学上的探索就像在原始森林里探险，收获大的，是那种能爬上高树的顶端通观全局，找到最有潜力的方向，再回到地面披荆斩棘，向前冲锋的人。
在18年前，一篇Nature横空出世。李亚栋老师于2005年在《Nature》杂志上发表了一篇开创性的研究论文，提出了一种简单而高效纳米晶合成的LSS法（Liquid-Solid-Solution）。这项研究填补了当时量子点合成方面的重要空白，对纳米材料合成领域产生了深远影响。 LSS的合成操作相当简单，属于‘大老粗‘的办法，但是越简单的越实用，能冲顶刊！LSS发方法就是依次将一定量水相原料（solution，S相)、固相原料(solid，S相)以及乙醇和亚油酸的混合液(liquid，L相)加入水热釜，混合搅拌，在一定温度下水热反应就可以得到量子点了。下图是Nature正文图。
https://www.nature.com/articles/nature03968#Sec2
这种‘大老粗‘的办法，其实是非常巧妙的构造了两个界面，用来控制‘形核-长大’的反应速度。通过设计配体和溶剂，非常丝滑地将产物分离到底部。总的来说，LSS体系灵活度非常高，普适性强，产物易分离，是一种非常实用的合成方法。
特别值得一提的是，这篇具有划时代意义的《Nature》论文不仅仅引领了纳米材料合成的新方向，目前已经被引用2368次，这也为李亚栋教授赢得了高度认可。在2011年，李亚栋教授当选为中国科学院院士。
看看四十年前诺奖级别工作
诺奖的滞后性一直受人诟病，Bawendi大牛的量子点神作已经是30年前了，等诺奖等了30年。
https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ja00072a025
太经典了，大家的合成方法大多都是参考了这篇文章，他的经典方法如下图所示：
今年诺贝尔化学奖第二位获得者是Louis Brus，他首次证明了量子点的量子效应不是无限的，受限于激子波尔半径，随着量子点的尺寸变化而变化。
今年诺贝尔奖获得者第三人就是Alexey I. Ekimov，他是美国纳米晶体技术公司前首席科学家。Alexey I. Ekimov在1985年发表了关于‘量子尺寸效应’的文章，可以说是他定义了量子点。
君生我未生
量子点领域出了很多很多大牛，但是诺奖只给三个人，所以晚一点可能就错过了。 就像朗道，他晚出生了一二十年，没能赶上物理学史上最辉煌的时期，对此朗道自己也十分遗憾，朗道曾经说过：漂亮姑娘都和别人结婚了，我只能去追求那些不太漂亮的了。这个漂亮姑娘指的就是量子力学。
量子点领域的大牛之一，Dmitri V. Talapin，芝加哥大学化学系教授，他出生在苏联，在白俄罗斯长大，2002年在德国汉堡大学获得博士学位（有点晚），随后在IBM沃森研究中心从事博士后工作。从2005年到2007年，他是劳伦斯伯克利国家实验室的科学家，并于2007年加入芝加哥大学。 他将青春都献给了量子点，目前已经发表超过10篇Science文章，Talapin具备足够的天赋和努力，但是没有赶上量子点最开始的芳华，错失诺奖。
下图是他对最近在Nature Materials上发表的News文章，再次介绍了量子点这一‘人造原子’的独特性质。
https://www.nature.com/articles/s41563-023-01652-8
