纳米晶体

纳米晶体是一种至少有一个维度小于100纳米的材料粒子^[1] ，其基于量子点（一种纳米粒子）并由原子以单晶或多晶方式排列而成^[2]。

纳米晶体的尺寸使它们区别于更大块的晶体。例如，硅纳米晶体可以产生高效发光，而块体硅材料^[3] 却不能，并可用作存储元件^[4]。

当纳米晶体嵌入固体中时，其熔融行为比传统固体复杂得多^[5] ，并可形成一类特殊固体的基础^[6]。它们可表现为单畴系统（整个区域系统中各处均有相同的原子或分子排列方式），这有助于解释类似材料的宏观样品的行为，其不存在复杂的晶界及其他缺陷。

各个维度均小于10纳米的半导体纳米晶体也被称为量子点。

目录编辑

1 合成编辑

传统合成方法用到分子前驱体，包括典型的金属盐和阴离子源。大多数半导体纳米材料都含有硫族元素（ S^S-、Se^S-、Te^S-）和磷族元素（ P^3-、As^3-、Sb^3-）。这些元素的来源是甲硅烷的衍生物，例如双（三甲基甲硅烷基）硫化物（S(SiMe₃)₂）和三（三甲基甲硅烷基）膦（P(SiMe₃)₃)）^[7]。

由分子前驱体制备的纳米级叔膦稳定的银-硫团簇。颜色代码：灰色=银，紫色=磷，橙色=硫[2]

一些工艺使用表面活性剂来溶解生长中的纳米晶体^[8] 。在某些情况下，纳米晶体可通过原子扩散的方式与溶剂进行元素交换。^[8]

2 应用编辑

路易斯安那州埃克森美孚炼油厂使用沸石制成的纳米晶体将原油过滤成柴油，其成本低于传统方法^[9]。

参考文献

[1]
^B. D. Fahlman (2007). Material Chemistry. 1. Springer: Mount Pleasant, Michigan. pp. 282–283..
[2]
^J. L. Burt (2005). "Beyond Archimedean solids: Star polyhedral gold nanocrystals". J. Cryst. Growth. 285: 681. doi:10.1016/j.jcrysgro.2005.09.060..
[3]
^L. Pavesi (2000). "Optical gain in silicon nanocrystals". Nature. 408: 440. doi:10.1038/35044012..
[4]
^S. Tiwari (1996). "A silicon nanocrystal based memory". Appl. Phys. Lett. 68: 1377. doi:10.1063/1.116085..
[5]
^J. Pakarinen (2009). "Partial melting mechanisms of embedded nanocrystals". Phys. Rev. B. 79: 085426. doi:10.1103/physrevb.79.085426..
[6]
^D. V. Talapin (2012). "Nanocrystal solids: A modular approach to materials design". MRS Bulletin. 37: 63. doi:10.1557/mrs.2011.337..
[7]
^Fuhr, O.; Dehnen, S.; Fenske, D. (2013). "Chalcogenide Clusters of Copper and Silver from Silylated Chalcogenide Sources". Chem. Soc. Rev. 42: 1871–1906. doi:10.1039/C2CS35252D..
[8]
^Ibanez, M.; Cabot, A. (2013). "All Change for Nanocrystals". Science. 340 (6135): 935–936. doi:10.1126/science.1239221. PMID 23704562..
[9]
^P. Dutta and S. Gupta (eds.) (2006). Understanding of Nano Science and Technology (1 ed.). Global Vision Publishing House. p. 72. ISBN 81-8220-188-8.CS1 maint: Extra text: authors list (link).

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