王佳樂， 武宏大， 韓 喬， 楊占旭

（遼寧石油化工大學(xué) 石油化工學(xué)院，遼寧 撫順 113001）

鉬是一種擁有寬泛價(jià)態(tài)變化范圍（+2～+6）的變價(jià)金屬，其與其他元素結(jié)合形成的鉬基材料（MoS2、MoO2/MoO3、MoP、Mo2C、Mo2N、MoSe2等）在過去的幾十年被廣泛研究。豐富的活性位點(diǎn)、較強(qiáng)的酸堿適應(yīng)能力、可調(diào)的禁帶寬度，以及其優(yōu)異的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性、易摻雜、多變的化學(xué)組分等特性使其在電催化[1]、光催化[2]、儲(chǔ)能材料[3]和光熱轉(zhuǎn)化等方面表現(xiàn)出巨大的潛力。

量子點(diǎn)（quantum dots，QDs）通常是指粒徑小于20 nm 的納米顆粒，其粒徑小于或接近激子波爾半徑。QDs 在三個(gè)維度上受到的限制為其帶來了較高的表面積和體積比、較高的邊緣原子濃度、量子限制效應(yīng)和易摻雜等特性，同時(shí)大大增強(qiáng)了其催化活性和熒光量子產(chǎn)率，為材料帶來了奇特的催化效果和光電特性。近年來，C、Si 等無機(jī)元素QDs 和鈣鈦礦等半導(dǎo)體QDs 得到了充分發(fā)展，在電催化[4]、光催化[5]、光電器件[6]、太陽能電池[7]、儲(chǔ)能材料[8]、傳感[9]、生物醫(yī)藥[10]等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。

鉬基材料QDs 因自身量子限制效應(yīng)和邊緣原子濃度的提升，其表面活性得到了大幅增強(qiáng)。MoS2QDs 因具有較高的熒光強(qiáng)度，在離子、分子傳感[11]和生物成像[12]等方面被廣泛應(yīng)用；Mo2C、MoOx、MoSe2QDs 在可見光和近紅外（NIR）區(qū)域顯示出的強(qiáng)烈局域表面等離子體共振（LSPR）效應(yīng)使其在光熱轉(zhuǎn)換[13-14]和生物成像[15]方面初見成效。超小尺寸的Mo2N、MoP QDs 能夠暴露大量的不飽和活性位點(diǎn)，在析氫反應(yīng)[16-19]中表現(xiàn)出優(yōu)異的活性。QDs 的物理化學(xué)性質(zhì)與其表面狀態(tài)密切相關(guān)，通過開發(fā)不同的合成方式可得到功能各異的鉬基QDs。研究者對(duì)MoS2QDs 的制備方法已進(jìn)行了多次總結(jié)[20-23]，本文主要介紹MoS2QDs 之外的鉬基QDs 的制備方法。

1 MoS2

MoS2QDs 因其優(yōu)異的熒光性能、催化活性和良好的生物相容性引起了研究者的關(guān)注。MoS2QDs的合成方法按照合成時(shí)起始材料的不同可分為自下而上法和自上而下法。自下而上法是通過可溶性鉬鹽與含硫化合物反應(yīng)而獲得MoS2QDs 的方法，其中溶劑熱法[24-26]為典型的合成方法；自上而下法主要是通過物理或化學(xué)手段將MoS2塊狀原料粉碎、剝離，最終獲得QDs 的方法，當(dāng)前主要的合成方法有超聲剝離法[27-28]、化學(xué)刻蝕法[29-31]和電化學(xué)剝離法[32-33]等。超聲剝離法制備MoS2QDs 示意圖如圖1所示[34]。由圖1 可知，超聲空化產(chǎn)生的微射流剪切力沖擊波和壓力腔等微機(jī)械化學(xué)效應(yīng)破壞MoS2層間范德華力，形成了單層納米片和QDs。為解決超聲剝離法中存在的產(chǎn)率低、耗時(shí)長等缺陷，可對(duì)塊體進(jìn)行研磨[35-36]、淬火[37-38]、插層[39-41]等預(yù)處理以減小原料尺寸?；瘜W(xué)刻蝕法利用氧化劑、還原劑或加熱后的有機(jī)溶劑等對(duì)材料進(jìn)行刻蝕處理，將大塊材料切割裂解成納米材料及QDs。電化學(xué)剝離法則主要依賴反應(yīng)過程中生成的OH 自由基對(duì)MoS2進(jìn)行剝離產(chǎn)生QDs。溶劑熱法和化學(xué)刻蝕法通?？梢院唵胃咝У孬@得大量MoS2QDs，但含硫化合物在水熱過程中產(chǎn)生的H2S 氣體和刻蝕后產(chǎn)生的廢液廢固對(duì)環(huán)境造成較大污染，難以無害化處理；超聲剝離法一般不產(chǎn)生副產(chǎn)物，但也存在時(shí)間長、能耗大等不足；電化學(xué)剝離法具有更快的速度和更低的能耗，值得進(jìn)一步研究發(fā)展。

圖1 超聲剝離法制備MoS2 QDs 示意圖Fig.1 Schematic diagram of MoS2 QDs prepared by ultrasonic peeling

2 MoOx

MoOxQDs（x=2、3）作為一種過渡金屬氧化物，具有較高的穩(wěn)定性、較低的毒性和較好的生物相容性，出色的LSPR 性能證明其是一種優(yōu)秀的光催化劑。MoOxQDs 優(yōu)良的性能吸引了越來越多的科研人員將注意力放在其合成和應(yīng)用上。研究者發(fā)現(xiàn)，鉬前體（鉬酸鹽或氯化鉬等）與一些還原劑[42]經(jīng)過簡單的水熱過程即可得到MoOxQDs；也可在體系中加入石墨烯[43-44]或其他碳材料[45]作為基底分散制得QDs。在水熱過程中，鉬前體在高溫高壓和還原劑的作用下生成微小晶核并生長，大分子還原劑或在反應(yīng)前加入的封端劑將生長后的晶核包裹形成QDs。表面的大分子還原劑或封端劑可提高QDs 在溶劑中的分散性，避免其團(tuán)聚。在水熱合成時(shí)，反應(yīng)時(shí)間、還原劑的濃度和封端劑的種類對(duì)QDs 的光學(xué)性質(zhì)均表現(xiàn)出強(qiáng)相關(guān)性。其中，雜原子摻雜后的MoOxQDs 的光學(xué)性質(zhì)展現(xiàn)出顯著的pH依賴性[42,46]。H.Y.CAO 等[42]通過加入氨水和以磷鉬酸為鉬源分別合成了N 摻雜和N、P 共摻雜的MoOxQDs。N 原子提供了足夠的自由電子以實(shí)現(xiàn)可調(diào)諧的光學(xué)特性，所得MoOxQDs 的熒光強(qiáng)度和LSPR 的峰位顯示出顯著的pH 依賴性。

除了上述自下而上的制備方法外，也可由MoO3塊體自上而下制備MoOxQDs。其中，簡單高效的刻蝕法引起了科研人員的注意。通過氧化劑或還原劑進(jìn)行熱處理，塊體材料在化學(xué)刻蝕下逐漸破碎，剝離成片層并最終形成QDs。S.J.XIAO等[47-48]和Z.Y.ZHANG 等[49]選 用 氧 化 劑H2O2和K2MnO4對(duì)MoO3進(jìn)行氧化刻蝕，獲得了MoOxQDs。Z.Y.ZHANG 等[49]采用梯度氧化法合成的QDs 具有高達(dá)24.5%的熒光量子產(chǎn)率。乙二醇[50]、油胺等還原劑也被用于MoOxQDs 的制備。S.P.QI 等[51]以油胺和油酸的混合液為還原刻蝕劑，加熱MoO3獲得了富含氧空位的MoO3-xQDs。油胺作為還原劑破碎粉體，在油胺中胺基的配合下，油酸在MoO3中形成氧空位，獲得的MoO3-xQDs 在可見光和NIR 區(qū)域顯示出強(qiáng)烈的LSPR 效應(yīng)。氧化刻蝕和還原刻蝕雖然簡單高效，但在刻蝕過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物給QDs 的純化帶來困難，且強(qiáng)氧化或還原作用的試劑易對(duì)水體造成污染。與氧化刻蝕和還原刻蝕相比，光刻蝕更加綠色環(huán)保。X.L.LU 等[52]在研究MoO3納米片的光導(dǎo)致變色性能過程中，通過觀察MoO3納米片在紫外光照射后發(fā)生的形態(tài)變化，提出了一種新的刻蝕機(jī)制，即光刻蝕。光刻蝕制備MoO3-xQDs 示意圖如圖2 所示。

圖2 光刻蝕制備MoO3-x QDs 示意圖Fig.2 Schematic diagram of MoO3-x QDs prepared by photolithography

由圖2 可知，MoO3在受到光激發(fā)之后，產(chǎn)生空穴氧化破壞晶體，量子尺寸效應(yīng)引發(fā)尺寸選擇性腐蝕，形成了帶隙大于光子能量的MoO3-xQDs；光生空穴氧化水或氫氧根產(chǎn)生的羥基自由基在刻蝕過程中起到了關(guān)鍵作用[33]。超聲法是制備QDs 的主要方法之一，然而低產(chǎn)率、高能耗等缺陷制約了超聲法的推廣。為了提高超聲效果，可將超聲與刻蝕法結(jié)合。超聲過程中產(chǎn)生的空化效果會(huì)提高溶液中的化學(xué)反應(yīng)速率，加速刻蝕的進(jìn)行，提高QDs 的產(chǎn)率。強(qiáng)酸是一種高效的刻蝕劑，MoS2塊體在H2SO4中超聲不同時(shí)間可得到單層薄膜、多孔納米片 和QDs 等 結(jié) 構(gòu)[44]。據(jù) 此，D.J.BORAH 等[53-54]研 究了HCl 濃度和溫度對(duì)超聲產(chǎn)生的QDs 的影響。隨著溫度的提升，大顆粒的粒徑逐漸減小，且在55 ℃時(shí)得到最小顆粒（粒徑為6.1 nm）。制得MoO3的晶相也隨鹽酸濃度和溫度的提升從h-MoO3向α-MoO3轉(zhuǎn)變。當(dāng)前MoOxQDs 的制備仍在發(fā)展階段，水熱法和刻蝕法產(chǎn)量大但均存在純化過程繁瑣且違背綠色環(huán)保理念的問題；光刻蝕和超聲法產(chǎn)量低，難以應(yīng)用推廣。因此，MoOxQDs 的制備仍需尋找一條綠色、經(jīng)濟(jì)、高效的制備之路。

3 MoP

MoP 的類Pt 電子結(jié)構(gòu)、幾乎為零的H 原子結(jié)合能力和高導(dǎo)電性，使其成為最有潛力的析氫催化劑之一。然而，在高溫磷化過程中的團(tuán)聚和燒結(jié)給QDs 制備帶來了挑戰(zhàn)。為解決這一問題，考慮以水熱法低溫制備QDs。MoP QDs 多以五氯化鉬[16，19]（MoCl5）和六羰基鉬[17-18]作為鉬前體進(jìn)行水熱合成。H.KANG 等[16]采用兩步法制備了MoP QDs。首先合成Mo 金屬納米粒子，然后注入活化后的三辛基膦（TOP）以獲得MoP QDs。與S.S.NKABINDE等[19]的一鍋法相比，兩步法合成的QDs 具有最低的電荷轉(zhuǎn)移電阻和最高的電化學(xué)活性。 J.M.MCENANEY 等[18]通過六羰基鉬Mo(CO)6和TOP的反應(yīng)合成的無定形MoP QDs 具有較好的熱穩(wěn)定性，退火除去表面配體后尺寸仍不改變。為了提高電催化活性，M.KIM 等[17]通過陽離子交換的方式將Co、Ni 等金屬引入MoP QDs 中，在電流密度為10 mA/cm2處析氫過電位從195 mV（純MoP QDs）分別降低至167、179 mV。然而，作為磷源的TOP 毒性較大，且上述實(shí)驗(yàn)過程復(fù)雜，產(chǎn)率不高，難以廣泛應(yīng)用。F.YANG 等[55]開發(fā)一種簡便的固相法并合成了無定形MoP QDs。將MoO3與NaH2PO2·H2O混合后置于惰性環(huán)境中煅燒，隨著煅燒溫度的升高，MoP 尺寸逐漸增大，在300 ℃時(shí)得到粒徑為2.7 nm、大小均勻的MoP QDs。這種低溫磷化的方法有望推廣應(yīng)用于其他金屬磷化物QDs 的制備。

為了防止高表面能的QDs 自聚，可利用碳做載體提高QDs 的分散性，通過對(duì)含鉬的有機(jī)前體進(jìn)行原位熱解并磷化可制得MoP QDs 的碳材料。M.H.WEI 等[56]和J.L.ZHANG 等[57]通 過水 熱 過 程 在 聚 吡咯（PPy）表面合成了含Mo 有機(jī)前體，B.YU 等[58]則利用聚醚胺（D-400）的固化作用制備了含鉬石墨烯氣凝膠。將上述兩種前體與次磷酸鈉在惰性環(huán)境中煅燒，次磷酸鈉釋放的PH3氣體與Mo 原子結(jié)合，在碳材料中生成均勻的MoP QDs。然而，這種方法的磷化效果一般較差，產(chǎn)生的PH3氣體不能充分反應(yīng)。為提高磷化效果，可選取有機(jī)磷源并使其與鉬前體形成有機(jī)前體，充分混合。Y.HUANG 等[59]通過植酸將磷鉬酸和三聚氰胺交聯(lián)在一起，以確保物質(zhì)在原子水平的均勻混合，形成含鉬有機(jī)前體；經(jīng)原位熱解得到粒徑為5～15 nm 的MoP QDs 摻雜和氮摻雜的碳納米花球。E.J.JIANG 等[60]使氯化鉬與含磷樹脂（氨甲基膦酸樹脂）螯合形成前體，以KOH為活化劑煅燒，最終生成的MoP-Mo2C QDs 異質(zhì)結(jié)構(gòu)被分散在N、P 共摻雜的多孔碳納米片上。MoP和Mo2C QDs 相互耦合后，獲得了足夠的活性界面和催化活性位點(diǎn)，復(fù)合材料在1 mol/L KOH 中的析氫過電位僅為120 mV。磷鉬酸鹽是制備MoP 的優(yōu)秀前體，可同時(shí)提供所需的P 元素和Mo 元素。以磷鉬酸銨為前體制備MoP QDs 示意圖如圖3[61]所示。Z.H.YAN 等[61]等以檸檬酸鈉為模板劑，與磷鉬酸銨溶解混合后退火處理，將粒徑為4.0 nm 的MoP QDs 均勻地嵌入到花瓣?duì)疃嗫滋贾小?/p>

圖3 以磷鉬酸銨為前體制備MoP QDs 示意圖[61]Fig.3 Schematic diagram of MoP QDs prepared with ammonium phosphomolybdate as precursor[61]

等離子體刻蝕技術(shù)是一種表面工程工具，通過產(chǎn)生高能活性物質(zhì)對(duì)材料表面進(jìn)行非接觸式刻蝕。N.N.CHEN 等[62]在N2和Ar 氛圍下對(duì)負(fù)載在碳布上的MoP 進(jìn)行了等離子體刻蝕，MoP 顆粒被刻蝕至量子尺寸（在Ar 氛圍和N2氛圍中分別為9.2、7.4 nm），并且在N2氛圍中的處理使N 摻雜進(jìn)MoP QDs晶體中。因雜原子N 的摻入誘導(dǎo)使摻雜位點(diǎn)附近的電子局域化，從而可實(shí)現(xiàn)更高的電催化性能。在MoP QDs 的制備方法中，以TOP 為磷源的水熱合成法具有毒性大、過程復(fù)雜等缺點(diǎn)，而固相法和原位磷化法會(huì)釋放出大量劇毒氣體PH3，與綠色化學(xué)的理念相悖。等離子體刻蝕法雖然綠色環(huán)保，但其苛刻的反應(yīng)條件和較高的操作難度也限制了其發(fā)展。

4 Mo2C/MoC

Mo2C/MoC 是新興的MXene 材料中的一員，具有熔點(diǎn)高、硬度大、耐磨、抗氧化等特性，在儲(chǔ)能和催化方面均表現(xiàn)出色，然而獨(dú)立制備Mo2C QDs 的報(bào)道卻很少。W.H.DAI 等[13]在超純水中以400 W的功率對(duì)Mo2C 粉末超聲20 h，最終得到了粒徑為6.0 nm 的Mo2C QDs。LSPR 效應(yīng)所獲得的Mo2C QDs 表現(xiàn)出強(qiáng)而寬的NIR 吸收，因此具有良好的光熱轉(zhuǎn)換效率。

目前，Mo2C/MoC QDs 的制備多以原位熱解為主，以碳材料為基體，使Mo 前體均勻分散碳化形成QDs。一般地，鉬酸鹽前體與有機(jī)前體可通過靜電組裝緊密結(jié)合，形成Mo-有機(jī)前體復(fù)合物，或?qū)f酸鹽前體與碳源固相均勻混合[63-65]，通過原位熱解即可得到Mo2C QDs 負(fù)載的碳材料。通過控制鉬酸鹽前體的加入量，可以調(diào)節(jié)最終納米顆粒的尺寸。X.F.Liu 等[66]利用均苯四酸酐（PMDA）與4,4-亞甲基二苯胺（MDA）和乙二胺（EDA）之間的酸堿反應(yīng)制備了兩種共聚單體鹽，然后以磷鉬酸鹽為鉬源水熱縮合，磷鉬酸根在多重氫鍵、p-p 堆疊和靜電相互作用下均勻地固定在聚酰亞胺鏈上，形成Mo-有機(jī)前體。原位熱解后Mo2C QDs 被均勻限制在N 摻雜納米帶和N 摻雜納米片中。C.L.CUI 等[67]將聚乙烯吡咯烷酮（PVP）水熱還原鉬酸鹽得到的MoOxQDs 在管式爐中進(jìn)行高溫退火，MoOxQDs 被碳化生成粒徑小于5.0 nm 的MoC QDs，并均勻分散在PVP 熱解生成的碳膜上。高溫滲碳是碳化物制備的常用方法，在高溫作用下，C 原子緩慢滲入鉬前體中形成Mo2C QDs。B.YU 等[68]提出了一種噴霧干燥法，利用工業(yè)噴霧將鉬前體均勻涂敷在碳納米管（CNT）表面，高溫碳化后Mo2C QDs 被牢牢地固定在CNT上。L.LIN 等[69]通過簡單的浸漬法在氮化碳表面負(fù)載了α-MoC1-xQDs。 C3N4與鉬酸銨首先形成Mo2N，隨著溫度的升高，碳載體與Mo2N 反應(yīng)，C 原子取代N 的位置，形成α-MoC1-x。當(dāng)前Mo2C/MoC的制備方法有限，原位熱解法最為簡單高效，但復(fù)合結(jié)構(gòu)使Mo2C QDs 與催化體系的接觸面積大大縮小，一定程度上降低了催化效果。雖然目前已通過超聲法制得未負(fù)載的Mo2C QDs，但其產(chǎn)率低、耗時(shí)長，難以大規(guī)模應(yīng)用。因此，開發(fā)高效地制備Mo2C QDs 的方法仍是重中之重。

5 Mo2N/MoN 和MoSe2

Mo2N/MoN 中Mo—N 可改變鉬的d 帶性質(zhì)，使其性質(zhì)類似于第Ⅷ族貴金屬。然而，過強(qiáng)的Mo—H結(jié)合力導(dǎo)致H2形成的動(dòng)力學(xué)緩慢。為暴露更多的活性位點(diǎn)，促進(jìn)質(zhì)量傳輸并縮短電解質(zhì)擴(kuò)散距離，制備具有良好分散性的納米結(jié)構(gòu)材料是一種有效途徑。與Mo2C/MoC 相似，Mo2N/MoN QDs 一 般通過載體分散制得。在制備Mo2C/MoC 的體系中加入相應(yīng)的氮源[70]，即可熱解得到Mo2N QDs 復(fù)合材料。Mo2N/MoN 的合成溫度相對(duì)Mo2C/MoC 更低，熱解過程中氮源釋放的NH3氮化生成Mo2N，隨著溫度的升高，在碳滲透作用下Mo2N 會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)镸o2C[69]。三聚氰胺作為氮源在熱解時(shí)只能得到少量的Mo2N，為了提高氮化程度，Z.Lü 等[70]用HNO3對(duì)三聚氰胺進(jìn)行處理，合成了三聚氰胺二硝胺，這增加了前體中NH2基團(tuán)的數(shù)量，使氮與碳的質(zhì)量比由純?nèi)矍璋纷鳛榈磿r(shí)的2.42 提高至2.76。三聚氰胺中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高，最終得到純Mo2N QDs 負(fù)載的氮摻雜碳。與Mo2C/MoC QDs 相似，Mo2N/MoN QDs 目前只能通過原位熱解與含氮碳材料形成復(fù)合結(jié)構(gòu)，難以獲得獨(dú)立的Mo2N/MoN QDs，在一定程度上阻礙了其實(shí)際發(fā)展，因此開發(fā)制備獨(dú)立Mo2N/MoN QDs 的方法顯得尤為重要。

MoSe2作為過渡金屬硫族化合物，具有與MoS2相似的性質(zhì)，但MoSe2有限的活性邊緣以及低電導(dǎo)率阻礙了MoSe2基催化劑的廣泛應(yīng)用。因此制備MoSe2QDs 時(shí)，暴露更多活性位點(diǎn)成為提高M(jìn)oSe2活性的策略之一。B.G.MAO 等[14]以聚乙二醇（PEG）為封端劑，將Na2MoO4和Se 粉混合水熱后得到了MoSe2HDH，即MoSe2QDs 與納米片的異質(zhì)結(jié)構(gòu)。PEG 阻礙了QDs 的聚集，使MoSe2QDs錨定在納米片表面。L.H.YUWEN[71]等在含有F127 的水溶液中對(duì)MoSe2粉末進(jìn)行超聲處理制備了QDs，表面活性劑F127 吸附在超聲產(chǎn)生的MoSe2QDs表面，避免了其聚集。C.Y.LUAN 等[72]和N.DHENADHAYALAN 等[73]在NMP中對(duì)MoSe2超聲得到了QDs。結(jié)果表明，隨著超聲功率的增大，所得QDs的尺寸逐漸減小。N.DHENADHAYALAN等[73]對(duì)超聲制得的MoSe2QDs 進(jìn)行表面改性，分別得到了羧基、胺基和硫醇功能化的 MoSe2QDs（MoSe2/COOH、MoSe2/NH2和 MoSe2/SH）。結(jié)果表明，3種改性后的QDs 均表現(xiàn)出優(yōu)異的傳感行為，可成功用于Cu2+、2,4,6-三硝基苯酚（TNP）和三聚氰胺（MA）的檢測(cè)。減小尺寸是提高M(jìn)oSe2活性的有效方式，然而當(dāng)前制取MoSe2QDs 的策略相對(duì)較少，現(xiàn)有的水熱法無法擺脫對(duì)表面活性劑的依賴，超聲法的產(chǎn)率仍需提高。

6 總結(jié)與展望

在過去的幾十年中，鉬基QDs 的制備技術(shù)取得了巨大的進(jìn)步。更多高效、節(jié)能、綠色的技術(shù)手段被應(yīng)用到這一研究中，提高了QDs 的產(chǎn)率及性能，為鉬基QDs 的大規(guī)模研究和應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。盡管QDs 的制備已經(jīng)取得了重大進(jìn)展，但QDs的廣泛應(yīng)用之路仍有一些問題亟待解決。首先，雖然鉬基QDs 的產(chǎn)率已有質(zhì)的飛躍，但相比于傳統(tǒng)的鎘基QDs 及新型的鈣鈦礦QDs 仍有較大差距。其次，部分鉬基QDs 的發(fā)展較為緩慢，如Mo2C、Mo2N QDs 僅能通過在碳材料中分散得到，而復(fù)合結(jié)構(gòu)的構(gòu)建會(huì)阻礙活性組分和體系的接觸，因此，開發(fā)制備獨(dú)立Mo2C、Mo2N QDs 具有重要意義。當(dāng)前MoSe2QDs 的合成案例較少，其與MoS2同為過渡金屬硫族化合物，結(jié)構(gòu)和性質(zhì)存在相似之處，MoS2的眾多合成方法對(duì)其具有一定的借鑒意義。最后，QDs 的純化技術(shù)繁瑣且效率低下，透析法耗時(shí)長，超濾法和密度梯度離心法操作復(fù)雜、效率低，且在純化過程中需要消耗大量溶劑。因此，開發(fā)更為簡潔高效的純化方法已迫在眉睫。

鉬基QDs 已在眾多應(yīng)用中顯示出巨大的潛力，通過合成過程中對(duì)QDs 的功能化，其應(yīng)用范圍仍在不斷擴(kuò)大，但也存在一些問題。

1）具有強(qiáng)近紅外吸收的鉬基QDs 已在光熱療法、凈水等方面得到了初步應(yīng)用。QDs 吸收近紅外光將光能轉(zhuǎn)化為熱能，利用高溫滅殺癌變細(xì)胞或蒸發(fā)廢水實(shí)現(xiàn)凈化。然而，鉬基QDs 的光熱轉(zhuǎn)化效率并不理想，無法實(shí)現(xiàn)能量的高效利用。

2）穩(wěn)定的熒光性能使QDs 在熒光傳感、生物成像等方面取得了進(jìn)展。例如，通過離子或分子對(duì)QDs 熒光的猝滅效應(yīng)測(cè)定其濃度，或使用QDs 對(duì)細(xì)胞進(jìn)行標(biāo)記，通過熒光效應(yīng)實(shí)現(xiàn)生物成像。但是，其熒光量子產(chǎn)率較低，熒光發(fā)射波長較短，因此，與實(shí)際應(yīng)用仍存在一定差距，同時(shí)當(dāng)前的傳感及成像機(jī)制均基于熒光猝滅效應(yīng)，熒光信號(hào)易被設(shè)備干擾，造成檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確。

3）鉬基材料自身較高的電化學(xué)活性使鉬基QDs 在電催化方面嶄露頭角。量子尺寸的鉬基材料可暴露更多的活性位點(diǎn)，有利于提高其電催化性能。但是，QDs 的高表面活性使其在循環(huán)過程中易發(fā)生團(tuán)聚而降低活性。

QDs 作為一種新型材料，展現(xiàn)出了與1D、2D 和3D 材料不同的優(yōu)良性能。可以預(yù)見的是，QDs 的引入將會(huì)使其他納米結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)革命性的提升，不僅能促進(jìn)科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展，而且也能引領(lǐng)出一個(gè)全新的前沿研究領(lǐng)域。