在非极性溶液中高质量的CdSe纳米晶体生长的表面反应
Runchen Lai1, Chaodan Pu1, Xiaogang Peng1
1Center for Chemistry of High-Performance & Novel Materials, Department of Chemistry , Zhejiang University , Hangzhou 310027 , China.
Journal of the American Chemical Society
|June 30, 2018
概括
本研究使用循环模式对化 (CdSe) 纳米晶体生长机制进行了定量分析. 结果显示了不同的表面反应动力学,确定控制纳米晶体形成的关键速度限制步骤.
科学领域:
- 材料科学
- 纳米技术
- 化学工程
背景情况:
- 了解高质量的半导体纳米晶体合成的精确反应机制对于它们的先进应用至关重要.
- 之前的研究往往缺乏对纳米晶体生长过程中的表面反应途径的定量分析.
研究的目的:
- 在化 (CdSe) 纳米晶体生长过程中量化和系统地研究表面反应机制.
- 阐明CdSe量子点 (QD) 的循环生长方案中的基本步骤.
主要方法:
- 介绍CdSe纳米晶体合成的循环生长方案.
- 预合成CdSe量子点 (QD) 种子,然后与活性前体发生反应.
- 在氨基八甲溶液中分析两种重复的半反应,其中包括碳酸盐和Se终结QD,以及Se前体与Cd终结QD.
主要成果:
- 与Se前体的初始反应涉及三个基本步骤,产生Se终结的CdSe QD.
- Se表面半反应遵循平行动力学,而Cd表面半反应则表现出连续动力学.
- 基本步骤表现出显著不同的反应速率和激活能量,散体离子前体和表面阴离子位点之间的反应是限制速度的.
结论:
- 使用金属碳酸盐的化合物半导体纳米晶体生长的速度限制步骤是激活的阴离子前体和阴离子表面位点之间的相互作用.
- 这种速度限制的步骤解释了为什么核化比表面介导的生长要快得多.
- 这些发现为控制高质量材料的纳米晶体形成提供了关键的见解.
