近年来,卤素钙钛矿纳米晶作为一种明星半导体材料,由于其高量子效率、较高的载流子迁移率以及高X射线吸收率等优异的特性,被认为是下一代显示器件、探测成像、以及能源领域的关键材料。随着人们对卤素钙钛矿纳米晶的研究逐渐深入,其表面化学状态及构效关系也得到了广泛关注,进一步加深了对钙钛矿纳米晶的表面缺陷调控机制、钝化机理、可控生长、配体-配体之间以及配体与纳米晶表面之间结合方式的理解。本论文围绕无机钙钛矿纳米晶的表面设计以及性能优化,从纳米晶的表面缺陷态出发,在优化表面钝化策略、纳米晶表面与配体之间以及配体间的结合作用、各向异性生长调控等方面开展了一系列研究。主要研究内容与结果如下:（1）发展了原位/后处理钝化策略,用于钝化Cs Pb Br3纳米晶的表面卤素空位缺陷以获得高量子效率。基于第一性原理计算,从理论上系统分析了Cs Pb Br3纳米晶表面缺陷态的可能来源,讨论了表面卤素空位缺陷对纳米晶光学性质的影响;详细分析了Cs Pb Br3纳米晶的光学参数、激子动力学以及表面化学态之间的关系,确定了表面卤素空位（Vx）对钙钛矿纳米晶光致发光效率的影响。在此基础上,提出了原位和后处理钝化策略,用于构建完整的铅溴八面体,制备高量子效率的绿光Cs Pb Br3纳米晶（96%）,该策略具有较好的普适性,适用于制备其他波段的纳米晶。这部分工作实现了对无机钙钛矿纳米晶表面缺陷的确认和调控以及光学性能的提升,为后续表面缺陷钝化等相关研究奠定了理论基础。（2）基于钙钛矿纳米晶表面缺陷态的研究,提出了“等效配体”钝化理念,提升了Cs Pb Br3纳米晶胶体溶液的本征稳定性。通过第一性原理计算,发现苯磺酸根离子可以与纳米晶表面暴露的铅原子牢牢地结合在一起,形成稳定的束缚态,并且可以有效地消除溴空位所引起的激子捕获态。基于此,本文提出了一种“等效配体”钝化策略,使得Cs Pb Br3纳米晶胶体溶液在保持高量子效率（90%）的条件下还拥有良好的提纯稳定性、五个月的储存稳定性以及高能量激光辐照的稳定性。这部分工作不仅为解决钙钛矿纳米晶“难以克服”的本征不稳定性问题提供了思路,强结合配体的发现也为钙钛矿纳米晶的可控合成奠定了基础。（3）基于“等效配体”的强结合作用,发展了两步成核策略实现了Cs Pb Br3纳米晶的各向异性可控生长。讨论了钙钛矿纳米晶在形核过程中,4-十二烷基苯磺酸（4-DBSA）与铅原子之间的结合作用对纳米片各向异性生长的影响。基于此,提出了两步成核策略使得Cs Pb Br3纳米片的水平尺寸从11.4 nm增加至24 nm,并实现了从堆叠式方片状向舌形演变;详细分析了元素线扫描,发现4-DBSA主要分布在Cs Pb Br3纳米片的边缘;通过结合能计算和表面态表征系统分析了特定晶面上配体与表面不同结合作用的配位竞争关系,讨论了纳米片各向异性生长的原理。本工作加深了对钙钛矿纳米晶可控合成的理解,而且具有强偏振发射特性的Cs Pb Br3纳米片薄膜也为偏振探测成像应用奠定了基础。（4）基于“等效配体”的多种配位方式,开发了类“盔甲”的钝化策略以构筑具有更高稳定性的Cs Pb Br3纳米晶。利用强结合作用的配体（L型和X型配体）,钝化钙钛矿纳米晶表面上每个缺陷位点,且配体与配体之间形成连续的保护层。利用表面态表征证实了4-DBSA配体与伯胺配体之间的氢键结合作用,以及4-DBSA配体和伯胺配体与纳米晶表面的结合作用。这些结合作用在Cs Pb Br3纳米晶表面形成了坚固的保护层,提升了Cs Pb Br3纳米晶的表面覆盖率;基于该策略,进一步提升了钙钛矿纳米晶的储存稳定性、相稳定性和水稳定性等。而且经过高能、大剂量的γ射线辐照后,Cs Pb Br3纳米晶薄膜的光强值相对于初始值仅衰减了36.11%。因此,钝化后的Cs Pb Br3纳米晶具有很好的耐辐照性能,可以作为高效的辐致发光材料,促进其在X射线成像诊断等相关领域的应用及发展。