“经济、可重复”是这篇Science的最大亮点！
每隔一段时间总会出现一些明星材料、热门研究领域。在明星材料出现的初期，总会有大量研究者蜂拥而入，因为相对而言比较好发文章且引用率高。但随着研究的深入，水文章越来越难，不得不从应用出发来改造材料、或者深挖机理以补充或者颠覆现有理论。纳米晶的合成亦是如此。无论是哪种类型的纳米晶，在发现之初，一种通用的合成策略就能够灌在Science/Nature上。Science或者Nature之后，通常会有几篇JACs/Angew。有时候，一种新的形貌就是一篇JACs。但一种材料是否能够产生价值，还要看其是否能够走向应用。所以合成策略的经济性和可重复性变的至关重要。
对于无机量子点材料（主要指II-IV族），早就过了灌水的年代。要想发好文章，要么是借助量子点成熟的合成体系来探索晶体成核生长的基本理论或者有机无机表面科学；要么是对量子点结构或形貌的深入表征；要么从应用出发，研究量子点的光学特性并根据应用需求来改进量子点的合成。无机量子点材料如果能够成功应用，不仅性能上要战胜对手、经济性和可重复性也需与竞争材料相当。
下面这篇Science精彩的演绎了如何从经济和重复性角度来设计、合成量子点。
量子点发光波长的调节来源于尺寸的变化。经典热注射法中，一般是通过控制反应时间来实现尺寸调控。这种方法看似简单方便，但是却很不经济。例如：需要小尺寸的量子点，就必须在反应初期就停止反应。如此就会导致大量反应原料的浪费，而且后期提纯也会很麻烦。如果你是工程师，会怎么解决这个问题呢？看看Jonathan S. Owen大牛是怎么玩的。大牛的策略是让每次合成的原料都尽可能反应完全。浪费最少，而且最后体系中残余的反应物也可以定量。提纯也变得简单不少。
问题来了：完全反应，如何控制尺寸呢？（如果是你，怎么办？）
本文中作者通过控制单体的生成速率，从而控制成核的数量，最终实现对尺寸的控制。如下图所示：
图A为经典的LM曲线。图B中，第一步反应（从前驱体到单体）速率较慢；第二步反应（单体成核）速率快。选择不同前驱体（硫脲类）即可控制反应速率，进而控制成核数目（具体细节请参见原文和公众号内关于纳米晶成核与生长的文章）。
作者选择硫脲类有机物作为硫源。改变取代基团的类型（供电子或吸电子），实现反应速率三个数量级的增加，如下图所示：
在一定范围内，反应速率越快、成核越多、量子点浓度越高、尺寸越小。如下图：
这种方法的优点很明显：经济，可重复。但是文中并没有深入讨论不同反应速率下，尺寸的均一性。仔细研究全文和SI,不难发现这种合成方法在一定程度上牺牲了尺寸的均一性，特别是对于CuxS体系和Cu2ZnSnS4体系。所以后续工作应该是在完全反应的基础上如何保证高度的尺寸均一性，甚至是光学单分散性。
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