Name: 硒化镉/硫化镉棒和纳米四脚合成种子 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-12-11T13:15:00.000+00:00
Duration: 12 min 56 s
Description: 学习种子合成法制备CdSe/CdS棒状和四脚状纳米结构的方法。通过控制硒化镉种子的晶体结构，实现对纳米异质结构形态的精确调控，适用于纳米技术和材料科学研究。

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

本工作由美国能源部合同号 DE-AC02-05CH11231 支持，隶属于能源部科学办公室基础能源科学办公室的无机纳米结构物理化学项目（KC3103）。阿贡国家实验室纳米材料中心由美国能源部科学办公室基础能源科学办公室用户设施资助，合同号为 DE-AC02-06CH11357。K.M. 和 B.J.B. 感谢美国能源部科学办公室研究生奖学金项目（DOE SCGF）的支持，该奖学金部分由2009年美国复苏与再投资法案资助，并由橡树岭联合大学（ORISE-ORAU）根据合同号 DE-AC05-06OR23100 管理实施。

使用前请查阅所有相关的材料安全数据表（MSDS）。这些合成中使用的多种化学品具有急性毒性和致癌性。与块体材料相比，纳米材料可能具有额外的危害。进行纳米晶体反应时，请采用所有适当的安全操作规范，包括使用工程控制措施（通风橱、手套箱）和个人防护装备（护目镜、手套、实验服、长裤、封闭式鞋）。以下部分操作步骤涉及标准的无水无氧操作技术15。
1. 分子前体的制备
<ol>
	<li>十四酸镉(II)的制备 
十四酸镉可通过ex situ或in situ方法合成，两种方法均可获得相似结果。
	<ol>
		<li>ex situ法合成十四酸镉16
		<ol>
			<li>将0.240 g氢氧化钠和1.370 g十四酸溶解于240 ml甲醇中。</li>
			<li>另取40 ml甲醇，溶解0.617 g四水合硝酸镉。</li>
			<li>使用滴液漏斗将硝酸镉溶液逐滴加入（约1滴/秒）正在搅拌（800 rpm）的十四酸钠溶液中。</li>
			<li>过滤反应液，用甲醇洗涤所得白色沉淀三次，随后在真空条件下干燥过夜。</li>
		</ol>
		</li>
		<li>in situ法合成十四酸镉6
		<ol>
			<li>在50 ml三口圆底烧瓶中加入39 mg氧化镉（CdO）、0.137 g十四酸和5 ml 1-十八烯（ODE），并放入搅拌子。</li>
			<li>在惰性气体保护下加热至250 °C，同时搅拌（800 rpm），直至溶液变为淡黄色。必要时轻轻摇动烧瓶，以去除附着在瓶壁上的过量CdO。若继续在高温下保持，溶液将变为不期望的黑色。</li>
			<li>将溶液冷却至室温，用于后续反应。</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>TOP:Se前驱体的制备
	<ol>
		<li>在惰性气氛下，将58 mg硒粉与0.360 g三正辛基膦（TOP）混合。</li>
		<li>超声处理至硒粉完全溶解，得到光学透明的溶液。或者，也可将溶液加热至100 °C以促进硒的完全溶解。在超声或加热过程中，应使用适当的玻璃器皿或手套箱，防止溶液接触空气。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>TOP:S前驱体的制备
	<ol>
		<li>将0.160 g单质硫与1.853 g TOP混合。</li>
		<li>在惰性气氛下加热至50 °C，直至溶液呈光学透明。冷却至室温后备用。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. CdSe 量子点的合成
<ol>
	<li>纤锌矿型 CdSe (w-CdSe) 纳米晶体的合成5
	<ol>
		<li>在装有热电偶（插入定制玻璃适配器或穿过橡胶隔垫）、回流冷凝管和橡胶隔垫的 25 ml 三颈圆底烧瓶中，加入 3.0 g 三辛基氧化膦 (TOPO)、280 mg 正十八烷基膦酸 (ODPA) 和 60 mg CdO，并放入搅拌子。由于反应温度较高且可能需要快速冷却，使用前应检查所有玻璃器皿是否存在缺陷。所有玻璃-玻璃接头均需使用耐高温真空脂进行密封。</li>
		<li>在搅拌（800 rpm）条件下，于 150 °C 真空环境中对混合物脱气 1 小时。</li>
		<li>在惰性气体氛围下将溶液加热至 300 °C，形成光学透明溶液。轻轻旋转溶液以去除烧瓶壁上残留的过量 CdO。待溶液再次变为光学透明。</li>
		<li>将 1.5 g TOP 逐滴加入溶液中，并将温度升至 370 °C。</li>
		<li>使用带有大直径（14 G）针头的注射器快速注入 TOP:Se 溶液。快速注入将引发急剧的成核过程，从而促进获得较窄尺寸分布的纳米晶体。</li>
		<li>让反应持续所需时间，通过调节反应时间可调控 w-CdSe 纳米晶体的尺寸。注入后立即冷却可得到直径约为 2–2.5 nm 的纳米晶体，而反应 3 分钟和 5 分钟则分别得到直径约为 3 nm 和 4 nm 的纳米晶体。</li>
		<li>移除加热套，并用压缩空气流快速冷却烧瓶。从高温快速冷却烧瓶时应格外小心，因为热冲击可能导致玻璃器皿破裂。因此，强烈不建议使用水浴进行快速冷却。</li>
		<li>当温度降至 60 °C 以下时，向溶液中加入 10 ml 无水甲醇以使纳米晶体絮凝。在惰性气体氛围下将溶液转移至样品瓶并离心。</li>
		<li>倾去上清液，弃去上清液，将沉淀重新分散于无水甲苯中。加入无水甲醇直至溶液变浑浊，然后离心。</li>
		<li>使用不同的溶剂/非溶剂组合（正己烷/异丙醇）重复类似的清洗步骤（步骤 2.1.9）。这有助于避免纳米晶体与前驱体同时沉淀的情况。</li>
		<li>将清洗后的沉淀重新分散于少量（几毫升）无水甲苯中。此处使用少量溶剂可避免在用于 CdS 种子生长前额外进行浓缩步骤。</li>
		<li>通过 X 射线衍射确认 CdSe 纳米晶体的纤锌矿晶体结构。由于 CdSe 具有多晶型特性，且异质结构的形成强烈依赖于 CdSe 种子的结构，因此强烈建议进行此步骤。</li>
		<li>将 w-CdSe 储备溶液的一小部分按已知稀释倍数稀释，并获取紫外-可见吸收光谱。</li>
		<li>根据第一激子吸收峰确定 w-CdSe 纳米晶体的直径和消光系数，计算公式如下17： 
		D = (1.6122×10-9)λ4 - (2.6575×10-6)λ3 + (1.6242×10-3)λ2 - (0.4277)λ + 41.57 
		ε = 5857(D)2.65 
		其中 D 为 w-CdSe 纳米晶体的直径（nm），λ 为第一激子吸收峰的波长（nm），ε 为纳米晶体在第一激子处的消光系数（L/mol•cm）。</li>
		<li>根据第一激子吸收峰处的吸光度，结合比尔-朗伯定律和相应的稀释倍数，确定 w-CdSe 纳米晶体储备溶液的浓度。</li>
		<li>为制备用于生长种子棒状结构的 w-CdSe，将 0.5 g TOP 与相当于 10-8 mol w-CdSe 纳米晶体体积的 w-CdSe 储备溶液混合。如有需要，可短暂超声处理以使 w-CdSe 纳米晶体在 TOP 中重新分散。前一步骤（2.1.11）中 w-CdSe 储备溶液使用少量甲苯，应使用于注射的种子溶液中仅含有微量甲苯（微升级别）。在远高于其沸点的温度下注入大量挥发性有机溶剂（如甲苯）存在安全风险，并会因反应温度大幅下降而对纳米晶体产物产生不利影响。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>闪锌矿型 CdSe (zb-CdSe) 纳米晶体的合成16,18,19
	<ol>
		<li>在装有热电偶（插入定制玻璃适配器或穿过橡胶隔垫）、回流冷凝管和橡胶隔垫的 50 ml 三颈圆底烧瓶中，加入 0.17 g 肉豆蔻酸镉和 37 ml ODE，并放入搅拌子。由于反应温度较高，使用前应检查所有玻璃器皿是否存在缺陷。所有玻璃-玻璃接头均需使用耐高温真空脂进行密封。</li>
		<li>在搅拌（800 rpm）条件下，于 90 °C 真空环境中对溶液脱气 1 小时。随后在惰性气体氛围下冷却至室温。</li>
		<li>短暂移除橡胶隔垫，向烧瓶中加入 33 mg 二氧化硒粉末，然后重新装上隔垫。在 50 °C 真空条件下对溶液脱气 15 分钟。</li>
		<li>在惰性气体氛围下以约 10 °C/min 的升温速率加热至 240 °C。随着温度升高，溶液颜色开始变化，由黄色逐渐变为红色。</li>
		<li>当溶液温度达到 240 °C 时，逐滴加入预先脱气的溶液（1 ml 油酸和 1 ml 油胺溶于 4 ml ODE）。</li>
		<li>在 240 °C 下反应 30 分钟。通过调整反应时间可调控 zb-CdSe 纳米晶体的尺寸。如需监测颗粒生长情况，可取样进行吸收光谱和光致发光光谱分析。</li>
		<li>移除加热套并冷却至室温。将粗产物溶液转移至惰性气氛手套箱中，并将反应混合物分装至离心管中，每管约 20 ml。</li>
		<li>向每支离心管中加入 10 ml 无水丙酮，离心以分离纳米晶体。</li>
		<li>倾去上清液，将沉淀重新分散于无水甲苯中。加入丙酮直至溶液变浑浊，然后离心。</li>
		<li>使用不同的溶剂/非溶剂组合（氯仿/甲醇）重复类似的清洗步骤（步骤 2.2.9）。这有助于避免纳米晶体与前驱体同时沉淀的情况。</li>
		<li>将清洗后的沉淀重新分散于少量（几毫升）无水氯仿中。此处使用少量溶剂可避免在用于 CdS 种子生长前额外进行浓缩步骤。</li>
		<li>清洗颗粒后，通过 X 射线衍射确认 CdSe 纳米晶体的闪锌矿晶体结构。由于 CdSe 具有多晶型特性，且异质结构的形成强烈依赖于 CdSe 种子的结构，因此强烈建议进行此步骤。</li>
		<li>将 zb-CdSe 储备溶液的一小部分按已知稀释倍数稀释，并获取紫外-可见吸收光谱。</li>
		<li>根据第一激子吸收峰确定 zb-CdSe 纳米晶体的直径和消光系数，计算公式如下20： 
		<img fo:content-width="2in" src="/files/ftp_upload/50731/50731eq1.jpg" width="240px" alt="纳米结构物理中的带隙方程 Eg；量子点能级分析公式。" data-altupdatedat="1787630408000"> 
		ε = 19300 (D)3 
		其中 D 为 zb-CdSe 纳米晶体的直径（nm），Eg 为对应第一激子吸收峰的带隙能量（eV），ε 为纳米晶体在 340 nm 处的消光系数（L/mol•cm）。</li>
		<li>根据 340 nm 处的吸光度，结合比尔-朗伯定律和相应的稀释倍数，确定 zb-CdSe 纳米晶体储备溶液的浓度。</li>
		<li>将 0.5 g TOP 与相当于 10-8 mol zb-CdSe 纳米晶体体积的 zb-CdSe 储备溶液混合，以制备用于生长种子四足体结构的 zb-CdSe 注射液。如有需要，可短暂超声处理以使 zb-CdSe 纳米晶体在 TOP 中重新分散。前一步骤（2.2.11）中 zb-CdSe 储备溶液使用少量氯仿，应使用于注射的种子溶液中仅含有微量氯仿（微升级别）。在远高于其沸点的温度下注入大量挥发性有机溶剂（如氯仿）存在安全风险，并会因反应温度大幅下降而对纳米晶体产物产生不利影响。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. CdSe/CdS 异质结构的合成
<ol>
	<li>CdSe/CdS 种子纳米棒的合成6
	<ol>
		<li>在25 ml三口圆底烧瓶中加入207 mg CdO、1.08 g ODPA、3.35 g TOPO和15 mg丙基膦酸（PPA），并放入搅拌子。烧瓶配备热电偶（插入定制玻璃接头或穿过橡胶隔垫）、回流冷凝管和橡胶隔垫。由于反应温度较高，使用前应检查所有玻璃器皿是否存在缺陷。所有玻璃-玻璃接口均需使用高温真空脂密封。</li>
		<li>在120 °C下搅拌（800 rpm）并抽真空脱气30分钟。</li>
		<li>在惰性气体保护下将溶液加热至320 °C，形成光学澄清的溶液。轻轻旋转溶液以去除烧瓶壁上多余的CdO。使溶液再次变为光学澄清状态。</li>
		<li>将溶液冷却至120 °C，在120 °C下继续抽真空脱气1小时。</li>
		<li>脱气并完成反应溶液的络合后，在惰性气体保护下将混合物加热至340 °C。逐滴加入1.5 g TOP，并使温度恢复至340 °C。</li>
		<li>使用大直径（14 G）针头的注射器迅速注入0.65 g TOP:S。</li>
		<li>在注入TOP:S后20秒，使用大直径（14 G）针头的注射器迅速注入w-CdSe溶液（0.5 g TOP中含有10-8 mol w-CdSe纳米晶体）。</li>
		<li>将反应温度调节至320 °C。在320 °C下反应10分钟后，移去加热套并冷却溶液。</li>
		<li>当温度降至约100 °C时，向烧瓶中加入约10 ml无水甲苯，以防止TOPO固化。</li>
		<li>将粗产物溶液转移至离心管中。种子棒状纳米晶体的粗产物溶液可在惰性气氛手套箱中或在常温条件下进行纯化（可选），因为CdS的外延生长增强了纳米晶体的环境稳定性。加入等体积的无水乙醇使纳米晶体絮凝，然后离心。</li>
		<li>倾去上清液，将沉淀重新分散于正己烷/辛胺（体积比8:1）中。逐滴加入无水乙醇直至溶液变浑浊，然后离心。将沉淀重新分散于无水甲苯中。</li>
		<li>有时种子棒状纳米晶体溶液在清洗过程中会形成凝胶。若发生此情况，可加入几滴辛胺溶解凝胶，并继续清洗步骤。 
		注：通过改变注入的CdSe种子浓度可调节纳米棒的长度；较高的种子浓度会导致更短的纳米棒。调整TOP:S的浓度可改变纳米棒的直径和长度；较高的TOP:S浓度会产生更长且更细的纳米棒。详见参考文献6。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>CdSe/CdS 种子四脚体的合成6,17 
	<ol>
		<li>在25 ml三口圆底烧瓶中加入207 mg CdO、1.08 g ODPA、3.35 g TOPO和50 mg PPA，并放入搅拌子。烧瓶配备热电偶（插入定制玻璃接头或穿过橡胶隔垫）、回流冷凝管和橡胶隔垫。由于反应温度较高，使用前应检查所有玻璃器皿是否存在缺陷。所有玻璃-玻璃接口均需使用高温真空脂密封。</li>
		<li>在120 °C下搅拌（800 rpm）并抽真空脱气1小时。</li>
		<li>在惰性气体保护下将溶液加热至280 °C，形成光学澄清的溶液。轻轻旋转溶液以去除烧瓶壁上多余的CdO。使溶液再次变为光学澄清状态。</li>
		<li>将溶液冷却至120 °C，在120 °C下继续抽真空脱气1小时。</li>
		<li>脱气并完成反应溶液的络合后，在惰性气体保护下将混合物加热至300 °C。逐滴加入1.5 g TOP，并使温度恢复至初始值。</li>
		<li>使用大直径（14 G）针头的注射器迅速注入0.65 g TOP:S。</li>
		<li>在注入TOP:S后40秒，使用大直径（14 G）针头的注射器迅速注入zb-CdSe溶液（0.5 g TOP中含有10-8 mol zb-CdSe纳米晶体）。</li>
		<li>以1 °C/min的速率将反应温度升至315 °C。在315 °C下反应20分钟后，移去加热套并冷却。</li>
		<li>当温度降至约100 °C时，向烧瓶中加入无水甲苯，以防止TOPO固化。</li>
		<li>将粗产物溶液转移至离心管中。种子四脚体纳米晶体的粗产物溶液可在惰性气氛手套箱中或在常温条件下进行纯化（可选），因为CdS的外延生长增强了纳米晶体的环境稳定性。加入无水丙酮直至溶液变浑浊，然后离心。</li>
		<li>倾去上清液，将沉淀重新分散于正己烷/辛胺（体积比8:1）中。加入无水丙酮直至溶液变浑浊，然后离心。</li>
		<li>使用甲苯作为溶剂、丙酮作为非溶剂，重复上述纯化步骤两次。将纯化后的四脚体保存在甲苯中。</li>
		<li>通过在12,000 × g条件下离心30分钟，利用纳米棒与四脚体之间的质量差异形成浓度梯度，从而将四脚体与不需要的纳米棒副产物分离。小心移除并弃去主要含有纳米棒的上层液体。合并并溶解主要含有四脚体的下层液体于甲苯中。 
		注：通过改变种子注入浓度可调节四脚体臂的长度；较高的种子浓度会产生更短的臂。生长时间可用于调节臂的直径；更长的生长时间会增加臂的直径。详见参考文献6。通过在初始反应混合物中使用不同量的PPA，可调节四脚体的产率。详见参考文献19。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol><li>Talapin, D. V., Lee, J. -S., Kovalenko, M. V., Shevchenko, E. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Propects+of+Colloidal+Nanoscrystals+for+Electronic+and+Optoelectronic+Applications%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Rev%22%5BJournal%5D)">Propects of Colloidal Nanoscrystals for Electronic and Optoelectronic Applications.</a> Chem. Rev. 110, 389-458 (2010).</li>
<li>Hines, M. A., Guyot-Sionnest, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+Characterization+of+Strongly+Luminescing+ZnS-Capped+CdSe+Nanocrystals%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Chem%22%5BJournal%5D)">Synthesis and Characterization of Strongly Luminescing ZnS-Capped CdSe Nanocrystals.</a> J. Phys. Chem. 100, 468-471 (1996).</li>
<li>Peng, X., Schlamp, M. C., Kadavanich, A., Alivisatos, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Epitaxial+Growth+of+Highly+Luminescent+CdSe%2FCdS+Core%2FShell+Nanocrystals+with+Photostability+and+Electronic+Accessibility%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Epitaxial Growth of Highly Luminescent CdSe/CdS Core/Shell Nanocrystals with Photostability and Electronic Accessibility.</a> J. Am. Chem. Soc. 119, 7019-7029 (1997).</li>
<li>Talapin, D. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Highly+Emissive+Colloidal+CdSe%2FCdS+Heterostructures+of+Mixed+Dimensionality.%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Highly Emissive Colloidal CdSe/CdS Heterostructures of Mixed Dimensionality.</a> Nano Lett. 3, 1677-1681 (2003).</li>
<li>Carbone, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+Micrometer-Scale+Assembly+of+Colloidal+CdSe%2FCdS+Nanorods+Prepared+by+a+Seeded+Growth+Approach%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Synthesis and Micrometer-Scale Assembly of Colloidal CdSe/CdS Nanorods Prepared by a Seeded Growth Approach.</a> Nano Lett. 7, 2942-2950 (2007).</li>
<li>Talapin, D. V., Nelson, J. H., Shevchenko, E. V., Aloni, S., Sadtler, B., Alivisatos, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Seeded+Growth+of+Highly+Luminscent+CdSe%2FCdS+Nanoheterostructures+with+Rod+and+Tetrapod+Morphologies%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Seeded Growth of Highly Luminscent CdSe/CdS Nanoheterostructures with Rod and Tetrapod Morphologies.</a> Nano Lett. 7, 2951-2959 (2007).</li>
<li>Dabbousi, B. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((%28CdSe%29ZnS+Core-Shell+Quantum+Dots%3A+Synthesis+and+Characterization+of+a+Size+Series+of+Highly+Luminescent+Nanocrystallites%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Chem.+B%22%5BJournal%5D)">(CdSe)ZnS Core-Shell Quantum Dots: Synthesis and Characterization of a Size Series of Highly Luminescent Nanocrystallites.</a> J. Phys. Chem. B. 101, 9463-9475 (1997).</li>
<li>Sugimoto, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+of+Monodispersed+Colloidal+Particles%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Colloid+Interface+Sci%22%5BJournal%5D)">Preparation of Monodispersed Colloidal Particles.</a> Adv. Colloid Interface Sci. 28, 65-108 (1987).</li>
<li>Shevchenko, E. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Study+of+Nucleation+and+Growth+in+the+Organometallic+Synthesis+of+Magnetic+Alloy+Particles%3A+The+Role+of+Nucleation+and+Rate+in+Size+Control+of+CoPt3+Nanocrystals%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Study of Nucleation and Growth in the Organometallic Synthesis of Magnetic Alloy Particles: The Role of Nucleation and Rate in Size Control of CoPt3 Nanocrystals.</a> J. Am. Chem. Soc. 125, 9090-9101 (2003).</li>
<li>Carbone, L., Cozzoli, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Colloidal+Heterostructured+Nanocrystals%3A+Synthesis+and+Growth+Mechanisms%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotoday%22%5BJournal%5D)">Colloidal Heterostructured Nanocrystals: Synthesis and Growth Mechanisms.</a> Nanotoday. 5, 449-493 (2010).</li>
<li>Baumgardner, W. J., Quan, Z., Fang, J., Hanrath, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Timing+Matters%3A+The+Underappreciated+Role+of+Temperature+Ramp+Rate+for+Shape+Control+and+Reproducibility+of+Quantum+Dot+Synthesis%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">Timing Matters: The Underappreciated Role of Temperature Ramp Rate for Shape Control and Reproducibility of Quantum Dot Synthesis.</a> Nanoscale. 4, 3625-3528 (2012).</li>
<li>Evans, C. M., Evans, M. E., Krauss, T. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mysteries+of+TOPSe+Revealed%3A+Insights+into+Quantum+Dot+Nucleation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Mysteries of TOPSe Revealed: Insights into Quantum Dot Nucleation.</a> J. Am. Chem. Soc. 132, 10973-10975 (2010).</li>
<li>Steckel, J. S., Yen, B. K. H., Oertel, D. C., Bawendi, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+Mechanism+of+Lead+Chalcogenide+Nanocrystal+Formation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">On the Mechanism of Lead Chalcogenide Nanocrystal Formation.</a> J. Am. Chem. Soc. 128, 13031-13033 (2006).</li>
<li>Wang, F., Tang, R., Buhro, W. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Trouble+with+TOPO%3B+Identification+of+Adventitious+Impurities+Beneficial+to+the+Growth+of+Cadmium+Selenide+Quantum+Dots%2C+Rods%2C+and+Wires%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">The Trouble with TOPO; Identification of Adventitious Impurities Beneficial to the Growth of Cadmium Selenide Quantum Dots, Rods, and Wires.</a> Nano Lett. 8, 3521-3524 (2008).</li>
<li>Shriver, D. F., Drezdzon, M. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aShriver%2C+DF+%22The+Manipulation+of+Air-Sensitive+Compounds%22">The Manipulation of Air-Sensitive Compounds</a>. , John Wiley and Sons. New York, New York, USA. (1986).</li>
<li>Yang, Y. A., Wu, H., Williams, K. R., Cao, Y. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+CdSe+and+CdTe+Nanocrystals+without+Precursor+Injection%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Synthesis of CdSe and CdTe Nanocrystals without Precursor Injection.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 44, 6712-6715 (2005).</li>
<li>Yu, W. W., Qu, L., Guo, W., Peng, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+Determination+of+the+Extinction+Coefficient+of+CdTe%2C+CdSe%2C+and+CdS+Nanocrystals%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Mater%22%5BJournal%5D)">Experimental Determination of the Extinction Coefficient of CdTe, CdSe, and CdS Nanocrystals.</a> Chem. Mater. 15, 2854-2860 (2003).</li>
<li>Chen, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+Metal-Selenide+Nanocrystals+Using+Selenium+Dioxide+as+the+Selenium+Precursor%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Synthesis of Metal-Selenide Nanocrystals Using Selenium Dioxide as the Selenium Precursor.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 47, 8638-8641 (2008).</li>
<li>Huang, J., Kovalenko, M. V., Talapin, D. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alkyl+Chains+of+Surface+Ligands+Affect+Polytypism+of+CdSe+Nanocrystals+and+Play+an+Important+Role+in+the+Synthesis+of+Anisotropic+Nanoheterostructures%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Alkyl Chains of Surface Ligands Affect Polytypism of CdSe Nanocrystals and Play an Important Role in the Synthesis of Anisotropic Nanoheterostructures.</a> J. Am. Chem. Soc. 132, 15866-15868 (2010).</li>
<li>Čapek, R. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+Properties+of+Zincblende+Cadmium+Selenide+Quantum+Dots%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Chem.+C%22%5BJournal%5D)">Optical Properties of Zincblende Cadmium Selenide Quantum Dots.</a> J. Phys. Chem. C. 114, 6371-6376 (2010).</li>
<li>Qu, L., Peng, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Control+of+Photoluminescence+Properties+of+CdSe+Nanocrystals+in%5BTitle%5D)+AND+%22Growth.+J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Control of Photoluminescence Properties of CdSe Nanocrystals in.</a> Growth. J. Am. Chem. Soc. 124, 2049-2055 (2002).</li>
<li>Manna, L., Scher, E. C., Alivisatos, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shape+Control+of+Colloidal+Semiconductor+Nanocrystals%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Cluster+Sci%22%5BJournal%5D)">Shape Control of Colloidal Semiconductor Nanocrystals.</a> J. Cluster Sci. 13, 521-532 (2002).</li>
<li>Sitt, A., Sala, F. D., Menagen, G., Banin, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiexciton+Engineering+in+Seeded+Core%2FShell+Nanorods%3A+Transfer+from+Type-I+to+Quasi-type-II+Regimes%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Multiexciton Engineering in Seeded Core/Shell Nanorods: Transfer from Type-I to Quasi-type-II Regimes.</a> Nano Lett. 9, 3470-3476 (2009).</li>
</ol>

我们没有需要披露的内容。

w-CdSe 和 zb-CdSe 种子的光谱显示出明显的激子吸收峰（图 1a 和1b），这是由于种子具有高度单分散性；第一激子的能量分别对应于 w-CdSe 和 zb-CdSe 的直径为 3.3 nm 和 3.6 nm。这些种子还表现出强烈的光致发光，量子产率范围约为 3–30%，具体数值取决于样品的制备方法；例如，更多的清洗步骤往往会去除表面配体，从而导致量子产率降低6。光致发光峰的半高宽较窄（w-CdSe 和 zb-CdSe 纳米晶体分别为 31 nm 和 33 nm），与粒径分布为 5–10% 的结果一致21。
对种子收集的X射线衍射图谱（图1c和1d）证实了其具有目标相结构。纤锌矿相在41.1°和53.8°处具有明显的衍射峰，而闪锌矿相则无此峰。峰的展宽源于晶体尺寸有限导致的谢乐展宽。
CdSe种子晶体结构的差异导致最终异质结构形貌显著不同（图2a和2b）6。w-CdS在w-CdSe的(001)面和(00<img fo:content-width="0.07in" src="/files/ftp_upload/50731/50731bar.jpg" alt="复数表示法示意图，含虚数单位符号，以带横线的 \( \bar{1} \) 表示。" data-altupdatedat="1787630408000">) 面上成核并生长，由于为单轴生长，最终形成棒状颗粒。相比之下，w-CdS在zb-CdSe的{111}晶面上成核并生长。在八个{111}晶面中，有四个晶面的配位饱和度较低；因此，我们观察到w-CdS在这四个晶面上生长更快，从而形成四足状结构22。所制备的棒状和四足状纳米晶均表现出高结晶性，X射线衍射（XRD）分析证实其为纤锌矿结构的CdS（图2c和2d）。
由于异质结构中的CdS部分远大于CdSe种子，种子引起的吸收仅占总吸收的一小部分。因此，在波长大于500 nm时，异质结构的吸收较弱，该区域的大部分吸收来自CdSe种子（图2e和2f）。在波长小于500 nm时，吸收显著增强，因为带隙更大的CdS开始强烈吸收。种子的消光系数约为105 M-1cm-1，而棒状和四足状结构的消光系数则显著提高，分别达到107 M-1cm-1和108 M-1cm-16。对于棒状和四足状结构而言，异质结构的第一激子跃迁相对于裸露的种子发生红移（图2e和2f），这是因为电子和空穴分布在更大的颗粒上。
根据异质结构组分的特定尺寸及其相应的能带结构，空穴往往更倾向于局限在种子区域，而电子则能在整个颗粒中更自由地移动23。因此，复合发光发生在颗粒内部而非表面，导致棒状结构的量子产率超过75%，四足状结构的量子产率介于35%-70%之间，显著高于裸露的CdSe种子6。此外，CdSe种子表面包覆的CdS无机钝化层提供了更高的环境稳定性。
我们展示了一种通过调控晶种的晶体结构来控制纳米级异质结构最终形貌的方法。这种基于晶种生长的方法已被应用于多种结构，我们预计通过该方法可合成的异质结构类型将继续拓展。

近年来，多组分纳米结构的合成迅速发展1。已成功合成了多种II-VI族半导体纳米异质结构，包括球形核壳颗粒2,3、种子诱导的纳米棒4,5以及种子诱导的四足结构6。这些异质结构可在纳米尺度上实现对光子和载流子的复杂调控，并展现出许多有趣的物理现象，如极高的消光系数、偏振发射4&#160;以及高量子产率2,7。
多组分纳米结构的合成需要对每个组分的成分、相态、形貌、尺寸和连接方式实现精确控制。对这些因素的调控在很大程度上依赖于独立调节成核与生长速率的能力8,9,10。实现成核与生长独立控制的一种策略是将这两个过程分步进行。本文将展示如何在优化球形纳米晶体成核与生长的反应条件下生成CdSe小种子，随后将其转移至第二个反应瓶中，在有利于棒状臂各向异性生长的反应条件下进行CdS的生长6。通过调节CdSe种子的晶体结构，从纤锌矿相转变为闪锌矿相，我们将演示在相似条件下生长的CdSe/CdS异质结构的形貌如何从纳米棒转变为四足体，从而突出当前先进纳米颗粒合成方法在相态、形貌和尺寸方面的精确调控能力。镉基硫族化合物的纳米结构一直是发展新型合成技术的有用模型体系，因为该材料体系已被广泛研究；尽管本视频实验方案展示的是特定纳米结构的合成，但这些技术同样适用于多种其他纳米结构的合成。
纳米粒子合成过程中所采用技术与试剂的微小差异，已被证明会对最终产物产生显著影响。例如，合成过程中的升温速率11以及存在的杂质12-14，均被证实会显著影响纳米晶体的尺寸和形貌。通过识别合成工艺中高度敏感的具体因素，纳米晶体合成的可重复性正在不断提高。本详细的视频实验方案旨在帮助该领域的新手避免在纳米粒子合成过程中常见的诸多陷阱。

<table><tbody><tr><td>氢氧化钠，98%</td><td>Fisher</td><td>BP359</td><td></td></tr><tr><td>肉豆蔻酸，99%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>M3128</td><td></td></tr><tr><td>甲醇，99.8%</td><td>Fisher</td><td>A412</td><td></td></tr><tr><td>四水合硝酸镉，99%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>20911</td><td>剧毒</td></tr><tr><td>氧化镉（CdO），99.99%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>202894</td><td>剧毒</td></tr><tr><td>1-十八碳烯（ODE），90%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>O806</td><td>工业级</td></tr><tr><td>硒（Se），100目，99.99%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>229865</td><td></td></tr><tr><td>三正辛基膦（TOP），97%</td><td>Strem</td><td>15-6655</td><td>对空气敏感</td></tr><tr><td>硫（S），99.9995%</td><td>Alfa Aesar</td><td>10343</td><td></td></tr><tr><td>三辛基氧化膦（TOPO），99%</td><td>Strem</td><td>15-6661</td><td></td></tr><tr><td>正十八烷基膦酸（ODPA），99%</td><td>PCI Synthesis</td><td>104224</td><td></td></tr><tr><td>无水甲醇，99.8%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>322415</td><td></td></tr><tr><td>无水甲苯，99.8%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>244511</td><td></td></tr><tr><td>无水氯仿，99%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>288306</td><td></td></tr><tr><td>丙酮，99.9%</td><td>Fisher</td><td>A949</td><td>经4&amp;Aring;分子筛干燥</td></tr><tr><td>无水正己烷，95%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>296090</td><td></td></tr><tr><td>无水2-丙醇，99.5%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>278475</td><td></td></tr><tr><td>二氧化硒，99.999%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>204315</td><td></td></tr><tr><td>油酸，90%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>364525</td><td>工业级</td></tr><tr><td>油胺，70%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>O7805</td><td>工业级</td></tr><tr><td>丙基膦酸（PPA），95%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>305685</td><td></td></tr><tr><td>无水乙醇，99.5%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>459836</td><td></td></tr><tr><td>辛胺，99%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>O5802</td><td></td></tr></tbody></table>

cdse/cds棒状和四足体纳米晶的种子法合成

Seeded Synthesis of CdSe/CdS Rod and Tetrapod Nanocrystals

我们展示了一种合成多组分纳米结构的方法，该纳米结构由具有棒状和四足状形貌的CdS和CdSe组成。该方法采用种子生长策略，首先通过热注入技术制备球形CdSe种子。通过控制种子的晶体结构为纤锌矿或闪锌矿，随后在种子上进行CdS的热注入生长，分别得到棒状或四足状的纳米晶体。利用X射线衍射和透射电子显微镜对所合成纳米晶体的相结构和形貌进行表征，结果表明纳米晶体具有单一相结构且形貌均一。通过紫外-可见吸收光谱和光致发光光谱计算所合成纳米晶体的消光系数和量子产率。棒状和四足状纳米晶体的消光系数和量子产率均高于未包覆的种子。该合成方法展示了通过种子法在纳米尺度上实现材料精确排列的能力。

对种子（图 1）和最终的异质结构（图 2）测定了吸收光谱、光致发光（PL）光谱、X射线衍射（XRD）图谱和透射电子显微镜（TEM）图像。吸收光谱和PL光谱用于计算纳米结构的消光系数和量子产率。XRD和TEM用于确定纳米结构的物相和形貌。
<img alt="CdSe量子点；紫外-可见光谱和光致发光光谱；XRD图谱；纳米晶体分析；光学性质。" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50731/50731fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50731/50731fig1.jpg" width="500px" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="图1"> 
图1. 具有纤锌矿和闪锌矿晶体结构的CdSe纳米晶体种子。（a, b）纤锌矿和闪锌矿CdSe纳米晶体的吸收光谱（黑色）和光致发光光谱（红色），插图为相应的透射电子显微镜（TEM）图像。（c, d）纤锌矿和闪锌矿CdSe纳米晶体的X射线衍射图谱，图中同时提供了相应块体材料的参考谱线图案。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50731/50731fig1highres.jpg" target="_blank">点击此处查看高清图像</a>。
<img alt="纳米结构透射电镜、XRD 和光谱分析；CdS 棒状/星状结构；光致发光发射。" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50731/50731fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50731/50731fig2.jpg" width="500px" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="图 2"> 
图 2. 棒状和四足状形貌的 CdSe/CdS 种子异质结构。（a, b）分别为 CdSe/CdS 纳米棒和 CdSe/CdS 四足状结构的透射电子显微镜（TEM）图像。（c, d）CdSe/CdS 纳米棒和四足状结构的 X 射线衍射（XRD）图谱。仅观察到纤锌矿 CdS 的衍射峰。（e, f）CdSe/CdS 纳米棒和四足状结构的吸收光谱（黑色）和光致发光光谱（PL，红色）。绿色线表示放大后的吸收光谱，以突出 CdSe 种子引起的吸收特征。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50731/50731fig2highres.jpg" target="_blank">点击此处查看高清图像</a>。

本文介绍了一种用于合成由CdS和CdSe组成的棒状和四足状多组分纳米结构的种子诱导生长法。

CdSe/CdS棒状和四足体纳米晶的种子法合成

我们展示了一种用于合成由CdS和CdSe组成的多组分纳米结构的方法，这些纳米结构具有棒状和四足体形态。该方法采用种子...

以下实验的总体目标是展示由镉、硫化镉和硒化镉组成的棒状和四足体状多组分纳米结构的种子法合成。该过程首先制备分子反应前驱体；第二步，使这些分子前驱体反应生成具有闪锌矿和纤锌矿晶体结构的硒化镉种子。接下来，分别使用氧化钛和锌掺杂的晶种作为模板，生长出棒状和四足状的纳米晶体。结果表明，选择硒化镉晶种的晶体结构可以精确调控最终硒化镉-硫化镉异质结构的形貌。如今，已能够制备多组分纳米晶体，并可独立调控纳米晶体中各组分的成分、相、尺寸、形状，甚至各组分之间的连接方式。为实现这一目标，我们需要将成核过程与生长过程分离开来，这可以通过在相互独立且不同的合成步骤中分别进行成核和生长来实现。由于技术上的微小差异可能对最终产物产生显著影响，因此对该方法进行直观演示非常有必要，同时需明确识别出纳米晶体合成过程中高度敏感的关键因素。这些方法的可重复性正在不断提高。这些合成过程中使用的多种化学品具有急性毒性和致癌性。此外，纳米材料可能具有超出其块体材料的其他危害。请采取所有适当的安全措施，包括工程控制和适当的个人防护装备。此外，在进行合成前，请查阅相关的材料安全数据表。在开始本操作之前，按照后续文本方案中所述方法准备分子前体，包括镉镜、正辛基膦、硒化物和三辛基膦化物，具体为：将60毫克氧化镉、3.0克三辛基氧化膦和280毫克N-辛基脱硒膦酸混合。将上述混合物置于一个25毫升三颈圆底烧瓶中，烧瓶内装有搅拌子、热电偶、回流冷凝管和橡胶隔膜。在真空条件下，于150摄氏度下搅拌（800 RPM）混合物1小时以除去气泡。除气后，将溶液置于氩气氛围中，并加热至300摄氏度，直至形成光学透明的溶液。从加热套中取出烧瓶，并轻轻旋转溶液，以去除烧瓶壁上多余的氧化镉。随后再次加热溶液，直至其变为光学澄清。将1.5克三正辛基膦逐滴加入溶液中，并将温度升至370摄氏度。使用带有14号针头的注射器，迅速将十八烷基膦硒化物溶液注入反应混合物中。让反应进行至所需时长，通过调节反应时间可调控白色硒化镉纳米晶体的尺寸。反应完成后，移去加热套，并用压缩空气气流迅速冷却反应瓶。接下来，向溶液中加入10毫升无水甲醇。当温度降至60摄氏度以下至F floate时，在氩气氛围下将纳米晶体转移至小瓶中，并以2,600 ×g离心10分钟。离心后，倾去上清液，重新分散沉淀物。在无水甲苯中。加入无水甲醇直至溶液变浑浊，然后在2,600 G条件下离心10分钟，倾去上清液，并在离心后使用正己烷和异丙醇重复清洗步骤，将清洗后的沉淀物分散于几毫升无水甲苯中。接下来，通过X射线衍射确认硒化镉纳米晶体的物相晶体结构。然后测定白色硒化镉溶液的浓度。使用紫外-可见吸收光谱法，将0.17克金属镉和37毫升1-十八烯混合。在50毫升三口圆底烧瓶中进行反应，烧瓶配备搅拌子、热电偶、回流冷凝管和橡胶隔膜。在800 RPM转速搅拌下，于90摄氏度条件下真空脱气一小时。随后，在氩气氛围下将溶液冷却至室温。接着，短暂移除橡胶隔垫，向烧瓶中加入33毫克二氧化硒粉末。更换隔垫后，在50摄氏度下减压搅拌溶液15分钟，搅拌速度为800转/分钟。将溶液置于氩气氛围中后，以约10摄氏度/分钟的升温速率加热至240摄氏度。当溶液达到240摄氏度时，逐滴加入预先脱气的1-辛烯溶液。30分钟后，移去加热套，使溶液冷却至室温。在颗粒清洗完成后，通过X射线衍射确认硒化镉纳米晶体的闪锌矿晶体结构。然后测定闪锌矿的浓度。采用紫外-可见吸收光谱法，将反应体系置于装有磁力搅拌子、热电偶、回流冷凝管和橡胶隔垫的25毫升三口圆底烧瓶中。加入207毫克氧化镉、1.08克正辛基膦酸、3.35克三辛基氧膦和15毫克丙基膦酸。在对反应溶液进行脱气并完成络合后，将其置于氩气氛围下，并加热至340摄氏度。然后逐滴加入1.5克三辛基膦，并使温度回升至340摄氏度。使用带有14号针头的注射器，迅速向反应混合物中加入0.65克三辛基膦硫化物溶液。20秒后，以类似方式迅速加入硒化镉前驱体溶液。将反应温度调节至320摄氏度。在320摄氏度下反应10分钟后，移去加热套以冷却溶液。随后，当温度降至约100摄氏度时，向反应瓶中加入约10毫升无水甲苯，以防止三辛基氧化膦固化。将粗产物溶液转移至样品瓶后，纯化所得棒状产物。纯化步骤的详细信息参见文字版实验方案。在一个配备磁力搅拌子、热电偶、回流冷凝管和橡胶隔膜塞的25升三口圆底烧瓶中，加入207毫克氧化镉、1.08克正辛基磷酸、3.35克三正辛基氧膦和50毫克丙基磷酸。在将反应混合物脱气并置于氩气氛围中后，将其加热至300摄氏度。当温度达到300摄氏度时，逐滴加入1.5克三苯基膦，并使温度恢复至初始值。随后，使用带有14号针头的注射器迅速向反应混合物中加入0.65克辛基膦硫化物。40秒后迅速加入锌混合物，以类似方式加入硒化镉溶液，随后以每分钟1摄氏度的速率将反应温度升至315摄氏度。在315摄氏度下反应20分钟后，移去加热套使反应冷却。当温度降至约100摄氏度时，向烧瓶中加入无水甲苯，以防止三辛基氧化膦固化。将粗提液转移至离心管后，纯化已接种的四足形纳米晶。纯化步骤的详细操作请参见文字版方案；完成后，将四足形纳米晶储存于甲苯中。最后，通过在 12,000 G 条件下离心 30 分钟，从甲苯溶液中分离目标四足形纳米晶与不期望生成的纳米棒副产物。离心后，弃去上层的纳米棒层，并溶解下层的四足体层。Hoene 所示。此处分别为闪锌矿相硒化镉纳米晶体的吸收光谱和光致发光光谱。这些光谱可用于计算纳米结构的消光系数和量子产率。插图为透射电子显微镜图像，显示了硒化镉纳米晶种子，以及立方闪锌矿和纤锌矿结构的硒化镉的X射线衍射图谱。此处所示的纳米晶体附有相应体相材料的衍射线条图案作为参考，X射线衍射和透射电子显微镜可用于确定纳米结构的相态和形貌。此处展示了硒化镉、硫化镉纳米棒以及硒化镉-硫化镉四足结构的透射电子显微镜图像。此处还展示了纳米棒和四足结构的X射线衍射图谱，其中仅能观察到来自纤锌矿型硫化镉的衍射峰。此处还分别展示了硒化镉-硫化镉纳米棒和四足结构的吸收光谱与光致发光光谱。绿色线条显示了放大后的吸收光谱，以突出吸收特征。由于使用了硒化镉种子，我们展示了一种调节纳米异质结构最终形貌的方法。通过控制种子的晶体结构，硒化镉纳米结构已成为发展新型合成技术的有用模型体系。尽管本视频方案展示了特定纳米结构的合成方法，但这些技术同样适用于多种其他结构。目前，纳米晶体的合成技术已取得显著进展，能够针对特定目的和应用设计出复杂的结构。如果您开始进行新的纳米晶体合成实验，请务必充分考虑可能遇到的各种危险，并确保实验过程的安全。

seeded-synthesis-of-cdsecds-rod-and-tetrapod-nanocrystals

Research

科研

JoVE Journal

Chemistry

化学

硒化镉/硫化镉棒和纳米四脚合成种子

我们描述了一种制备具有最小流体动力学尺寸的胶体量子点的方法，用于单分子荧光成像。与传统量子点相比，这些纳米粒子的尺寸与球状蛋白质相似，并在单分子亮度、抗光降解稳定性以及抵抗与蛋白质和细胞的非特异性结合方面进行了优化。...

用于单分子成像的紧凑型量子点

本文介绍了一种用于太阳能生产的电荷分离型半导体纳米晶体复合材料的通用设计策略。我们展示了将给体-受体纳米晶体结构域组装于单一纳米颗粒几何结构中，可实现光催化功能；而给体-受体纳米晶体薄膜的体相异质结则可用于光伏能量转换。...

利用电荷分离型纳米晶体及其固体收集太阳能

本文介绍了一种在CdSe@CdS种子棒状纳米粒子表面通过光化学氧化法生长小尺寸结晶氧化铱纳米粒子的实验方案。...

在CdSe@CdS纳米棒上通过光化学氧化生长二氧化铱纳米颗粒

本文介绍一种基于独特硫共聚物的无配体硫化镉（CdS）纳米颗粒的合成方法。该硫共聚物在纳米颗粒合成过程中充当高温溶剂和硫源，并在反应结束后稳定纳米颗粒。...

在硫共聚物基质中合成无配体CdS纳米颗粒

本方案描述了无机纳米晶体的逐层合成及其溶液沉积方法，用于在非导电表面制备薄膜电子器件。经溶剂稳定的墨水可通过旋涂和喷雾涂覆，在玻璃基底上形成完整的光伏器件，随后进行沉积后配体交换和烧结处理。...

全溶液法制备无机纳米晶光伏器件

本文中，我们制备并表征了一种新型的树状分级ZnO/CdSSe纳米结构，其中CdSSe分支生长在垂直排列的ZnO纳米线上。所获得的纳米树结构在太阳能转换及其他光电设备中具有潜在应用价值。...

分级ZnO/CdSSe异质结构纳米树的合成

本文介绍了一种通过各向异性胶体硒化镉纳米晶体的端面将其共价连接的详细方案。...

形状各向异性的胶体硫化镉纳米结构的面-面连接

本研究描述了一种制备胶束纳米晶体的方法，这类材料是新兴的重要纳米生物材料。该方法结合了自上而下的电喷雾技术、自下而上的自组装过程以及基于溶剂的结构调控。该制备方法具有高度连续性，可生产高质量产物，并具备低成本的结构控制手段。...

结合电喷雾、自组装和基于溶剂的结构调控技术制备球形与蠕虫状胶束纳米晶体

通过整合表面改性的SnSe颗粒来制备CdSe-SnSe纳米复合材料。采用一种简单的水相合成方法制备SnSe颗粒。用CdSe分子配合物包覆SnSe颗粒，可调控纳米复合材料的晶粒尺寸并增加其中缺陷数量，从而降低其热导率。...

溶液法加工、表面工程化多晶CdSe-SnSe，表现出低热导率

故意设计的金属有机框架材料的合成、活化与表征具有挑战性，特别是当构筑单元不相容或热力学上不利于目标物相而有利于非期望多晶型时。本文描述了溶剂辅助配体交换、毛细管粉末X射线衍射及活化方法的应用 通过 超临界CO₂2...

功能化金属有机框架的合成与表征

学习种子合成法制备CdSe/CdS棒状和四脚状纳米结构的方法。通过控制硒化镉种子的晶体结构，实现对纳米异质结构形态的精确调控，适用于纳米技术和材料科学研究。

CdSe/CdS棒状和四足体纳米晶的种子法合成

探索更多视频