在精细化工、化妆护肤、食品加工和生物医药等领域，实现纳米粒子在不相溶两相间的相转移对其合成、处理和修饰至关重要。通常，相转移过程是通过将粒子表面原位修饰上配体来实现的。但这一过程会不可避免地造成纳米粒子团聚。在传统观念里，粒子团聚意味着相转移的失败。

近日，香港城市大学的柴愚教授联合美国马萨诸塞大学阿默斯特分校及美国劳伦斯伯克利国家实验室的Thomas P. Russell教授利用柠檬酸根修饰的金纳米粒子（cit-AuNPs）和两亲性的氨丙基封端的聚二甲基硅氧烷（H₂N-PDMS-NH₂），揭示了一种全新的“单颗粒-团聚体-单颗粒”的纳米粒子相转移机理，从而证明了纳米粒子的团聚并不一定导致相转移的失败。

当两相接触后，H₂N-PDMS-NH₂的双亲特性使其从油相向水相扩散，并与cit-AuNPs表面的柠檬酸根静电结合，导致AuNPs表面电荷密度降低，造成纳米粒子团聚。在重力作用下，这些团聚体沉积在水油界面。随着接触油相的配体链不断溶胀，团聚体分解成单颗粒重新分散到油相。

随后，通过将带有负电荷的SiO₂纳米粒子引入水相中，在界面与H₂N-PDMS-NH₂自组装成结构化层（jammed layer），从而有效阻断了H₂N-PDMS-NH₂向水相扩散和金颗粒的团聚，使纳米粒子无法转移到油相中。该工作为实现界面间纳米粒子的传输以及调控其在不同液体环境的分散提供了一个开创性的策略。