八面体PbS纳米晶体(NCs)在受限反溶剂环境中的扩散介导组装显示出菱形bcc超晶体的一次爆裂形核和奥斯特瓦尔德成熟生长,随后是三角形fcc超晶体的二次种子形核和定向附着生长。近日,来自康奈尔大学的Zhongwu Wang等人发现,当乙醇通过尖锐的界面扩散到NC悬浮的甲苯中时,超晶晶种突然成核,并很快发展成具有bcc结构的菱形晶粒。
文章要点:
1) 在临界尺寸为10μm时,奥斯特瓦尔德成熟事件直接影响了超晶体的生长,当晶粒生长超过30μm时,fcc超晶体在单个菱形晶体的两个对称尖端开始成核,这样的fcc超晶体以三角形形状发展,两个三角形与中间的一个bcc菱形相结合,形成蝴蝶状蝴蝶结堆叠结构;
2) 此外,fcc三角翼随着bcc菱形芯的减少而增大,随着bcc核逐渐褪色,这种蝴蝶状蝴蝶结晶体聚集并经历定向附着过程,导致形成具有单个fcc晶格的独立3D三角形晶体,且对实验观察结果和定义的扩散参数的分析表明,快速溶剂扩散和高NC浓度促进了菱形bcc超晶体的生长,而缓慢溶剂扩散和低NC浓度则促进了三角形fcc超晶体的发展。
参考资料:
Z.W. Wang, et al. Diffusion-Mediated Nucleation and Growth of fcc and bcc Nanocrystal Superlattices with Designable Assembly of Freestanding 3D Supercrystals. J. Am. Chem. Soc. (2023).
DOI: 10.1021/jacs.2c11120
https://doi.org/10.1021/jacs.2c11120