胶体纳米晶具有高度可调性和低成本溶液加工性，有望应用于下一代电子器件。然而，胶体纳米晶本质上是异质的，且这种异质性对器件性能的影响在很大程度上被忽视了，因为现有分析技术无法在大尺度上评估单个纳米晶的功能。
本文慕尼黑大学Alexander S. Urban和Emiliano Cortés等人介绍了一种快速、原位的方法，基于干涉散射显微镜和光致发光成像，在几分钟内测定数千个单个纳米晶的尺寸和量子产率。通过对CsPbBr₃钙钛矿纳米立方体生命周期的监测，我们的方法揭示了被体相平均所掩盖的现象。我们发现纳米立方体之间存在显著的性能差异，并且量子产率与尺寸呈反相关。在后续的液相缺陷工程过程中，我们发现了尺寸依赖的增强动力学，初期更有利于较小纳米立方体的增强。
最后，我们通过追踪单个亚20 nm纳米晶的尺寸减小和光漂白，成像了光诱导降解过程，发现由于形成的金属铅对光生电子的捕获，更高的激光功率反而导致更少的材料损失。
研究亮点：
高通量单颗粒分析：几分钟内测定上千个纳米晶的尺寸与量子产率
结合干涉散射显微镜（iSCAT）和光致发光显微镜，首次实现了对单个钙钛矿纳米立方体的尺寸和光致发光量子产率（PLQY）的高通量（>1000个/小时）、原位、无标记测量。通过iSCAT散射强度与TEM校准，可精确得出单个颗粒的体积（误差<5%），并进一步计算吸收截面和PLQY。该方法突破了传统体相平均测量的局限，直接揭示了单颗粒水平的性能异质性。发现尺寸与PLQY反相关，并阐明缺陷工程中的尺寸依赖性
对超过2000个CsPbBr₃纳米立方体的统计分析表明，PLQY与纳米晶尺寸呈显著反相关（小纳米立方体具有更高的PLQY）。通过原位添加含PbBr₂的增强溶液，发现较小纳米立方体更快达到PLQY饱和，而较大纳米立方体需要更多修复剂才能达到相同水平，证明卤素空位是尺寸依赖PLQY的主导因素。而单独添加油胺（OAm）时所有尺寸的增强动力学一致，说明配体覆盖主要由全局平衡决定。实时追踪光降解过程：激光功率越高，材料损失反而越少
利用iSCAT和PL同时监测单个纳米立方体在连续光照下的降解过程（毫秒时间分辨率、亚纳米灵敏度），发现PL淬灭与颗粒体积减小高度同步（相关性R=0.99）。降解后残余的非发光颗粒仍保持立方体形状，且XPS证实了金属铅（Pb⁰）的生成。反常的是，提高激光功率虽然加速了降解速率，但最终体积损失反而更小（高功率下仅损失~15%，低功率下损失~50%），归因于快速生成的Pb⁰捕获光生电子，淬灭了进一步降解反应。
Gruber, C.G., Mancini, A., Henke, N.A. et al. High-throughput in situ sizing and quantum yield determination of individual perovskite nanocrystals. Nat. Mater. (2026).
https://doi.org/10.1038/s41563-026-02607-5
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