胶体原子层沉积（c-ALD）能够在配体功能化的无机纳米粒子（NPs）周围生长纳米尺度的厚度可调的有机无机氧化物杂化壳。这种最新开发的方法已经证明了NPs及其分散体的稳定性得到了改善，这是它们应用的关键要求。然而，关于无机壳层的形成机制仍不清楚，NPs、表面官能化的有机配体和壳层之间的多个复杂界面的性质也是未知的。
近日，洛桑联邦理工学院Raffaella Buonsanti确定了AlOx通过c-ALD沉积在油酸修饰的CdSe量子点（QDs）上形成CdSe@AlOx杂化的机理和配体的重要作用。
文章要点
1）1H溶液NMR证实了天然油酸配体与TMA前体的相互作用，FTIR和XPS分析揭示了壳层沉积引起的表面化学变化。最后，DNP SENSE再偶联实验和密度泛函理论（DFT）结构计算证明，TMA与含氧羧酸部分发生了化学反应，并且仍然附着在QDs表面。这一新的认识强调了胶体纳米颗粒表面的有机配体是c-ALD中金属氧化物壳层通过形成配体−前体复合物而成核的关键。
2）在了解了这一点后，可以选择氧化物基质的前体与NP表面配体进行特异性反应。然后，c-ALD化学可以进一步用于合成多功能有机-无机杂化材料，其中两种成分可以进行修改以定制所需的性能。例如，无机网络中有机成分的存在可用于添加光活性部分，或者可替换地，可考虑通过退火去除有机物种以产生受控的孔隙率。
参考文献
Ona Segura Lecina, et al, Colloidal-ALD-Grown Hybrid Shells Nucleate via a Ligand−Precursor Complex, J. Am. Chem. Soc., 2022
DOI: 10.1021/jacs.1c12538
https://doi.org/10.1021/jacs.1c12538
