Synthesis, characterization, and applications of colloidal nanoparticles have been a prominent topic of current research interests within the last two decades. Available reports in the literature that describe the synthesis of colloidal nanoparticles are abundant with various degrees of reproducibility and simplicity. Moreover, different methods for the characterization of colloidal nanoparticle's basic properties are employed, resulting in conflicting results in many cases. Herein, we describe "in detail" selected standard protocols for the synthesis, purification, and characterization of various types of colloidal inorganic nanoparticles including gold nanoparticles, silver nanoparticles, iron oxide nanoparticles, and quantum dots. This report consists of five main parts: The first and the second parts are dedicated to describing the synthesis of various types of hydrophobic and hydrophilic nanoparticles in organic solvents and in aqueous solutions, respectively. The third part describes surface modification of nanoparticles with a focus on ligand exchange reactions, to allow phase transfer of nanoparticles from aqueous to organic solvents and vice versa. The fourth and the fifth parts describe various general purification and characterization techniques used to purify and characterize nanoparticles, respectively. Collectively, this contribution does not aim to cover all available protocols in the literature to prepare inorganic nanoparticles but rather provides detailed synthetic procedures for important inorganic nanocrystals with a full description of their purification and characterization process.

Layer-by-layer (LbL) assembly is a widely used tool for engineering materials and coatings. In this Perspective, dedicated to the memory of ACS Nano associate editor Prof. Dr. Helmuth Möhwald, we discuss the developments and applications that are to come in LbL assembly, focusing on coatings, bulk materials, membranes, nanocomposites, and delivery vehicles.

In this research, iron phosphide quantum dots (FeP QDs) are synthesized and anchored on the microporous spongy BxCN uniformly through a novel hydrothermal-phosphorization processes. FeP@BxCN shows excellent photo-self-Fenton capability and applies to eliminate CIP from aqueous solution. Results indicate both photocatalysis and self-Fenton processes contribute to CIP degradation (photocatalysis: 69.1%; self-Fenton: 28.2%). The decoration of FeP QDs could effectively suppress the recombination of photogenerated carriers and improve the photocatalysis performance. They also accelerate the transformation of in situ H2O2 to •OH radicals thus enhance the efficiency of self-Fenton process. Furthermore, FeP QDs shows pretty low consumption during the self-Fenton process because of the regeneration mechanism between cationic iron species, H2O2 and anionic phosphorus. The existence of intermediate valence iron (Feɛ+) and anionic phosphorus (Pɛ-) ensured the regeneration of Fe(II) and the circulation between Fe(II), Feɛ+ and Fe(III). Optimal CIP degradation efficiency could be achieved under neutral condition and the corresponding CIP removal efficiency are 97.3% when the initial concentration is 30 mg•L-1 and reaction within 120 min. Results propose a meaningful exploration for antibiotics degradation via photocatalytic-self-Fenton technology.

Abstract A novel cooperative regulatory strategy is proposed in this work to optimize the crystallization dynamics of Formamidinium (FA)‐based perovskite materials, which is achieved by meticulously incorporating the organic molecule guanidinium (GA + ) and the high boiling point organic solvents N ‐Methyl‐2‐Pyrrolidone (NMP) into the perovskite precursor solution synergistically. This findings indicated that the GA + doping strategy (G‐DS) is toward to inhibits the formation of α‐phase perovskite crystals owing to its larger ionic radius, thereby promoting the formation of perovskite films with enlarged grain size. Simultaneously, the NMP‐doping strategy (N‐DS) has assisted controllable crystallization dynamics in as‐cast films by optimizing nucleation density and crystal growth rate through a delayed supersaturated environment induced re‐dissolution function. Briefly, it can assume that the crystallization dynamics dual modulation strategy enables the realization of high‐quality perovskite film with micro‐meter sized perovskite grain, appropriate internal strain and a compact, dense surface texture. The optimized films therefore exhibits powerful exciton separation energy, suppressed charge carrier recombination and reduces series resistance, leading to a remarkable champion power conversion efficiency (PCE) of 25.38% and exceptional reliability, retaining 93.09% of their initial PCE after storage the unencapsulated devices in a moisture‐rich environment for 2160 h.