近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员吴凯丰与研究员杜骏团队，在量子点光引发可控聚合领域取得新进展。团队采用高亮度、高稳定的低毒硒化锌/硫化锌胶体量子点作为光催化剂，在无外源性引发剂和链转移试剂的条件下，实现了丙烯酸酯类单体的光控聚合。团队还结合飞秒瞬态吸收光谱技术，揭示了量子点激发态敏化分子三线态引发聚合的机理，以及阐明了量子点表面原子在可控聚合聚合反应中的协同作用。相关成果发表在《自然-通讯》。

近年来，基于量子点驱动的可控活性聚合反应来制备量子点-聚合物复合功能材料，在发光显示、太阳能光电转化和3D打印等领域被广泛应用。传统制备方式依赖量子点与外源性引发剂分子之间的电荷转移，会导致副产物生成，并且引发过程中产生的活性自由基物种会使量子点光学性能下降，限制了其实际应用。

本工作中，团队合成了一系列具有不同激发态能量的量子点，验证了其引发丙烯酸酯类单体聚合的普遍性与能量依赖性。进一步，团队结合电子顺磁共振技术和飞秒瞬态时间分辨光谱技术，揭示了量子点敏化甲基丙烯酸甲酯生成三线态双自由基的过程，并发现该双自由基可以在亚纳秒时间尺度内通过与量子点表面的悬垂键相互作用，转化为具有引发活性的单自由基，从而完成链引发过程。

利用量子点激子与表面原子的协同作用，不仅使得量子点可以在一个反应中承担多种功能，区别于传统分子引发剂，还可用于制备高亮度、高稳定性的量子点聚合物复合材料。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-025-64994-8