研究目的
研究通过标准文献方法合成的II-VI族量子点异质结构的内部原子尺度结构与能带排列。
研究成果
研究表明，通过常规一步SILAR法合成的预期ZnTe/CdSe核/壳量子点实际上是具有合金化CdxZn1?xTe核和斑块状CdSe壳的纳米颗粒，呈现直接带隙而非预测的II型能带排列。该发现揭示了合成Zn/Cd硫族化合物II型异质结构面临的挑战，并凸显了X射线吸收谱在内部结构测定中的实用性。
研究不足
该研究受限于II?VI族量子点异质结构合成的挑战，这源于离子交换反应的易发生性以及非预期的前驱体反应。仅依靠紫外-可见光谱和透射电镜分析来评估核/壳量子点的内部结构是不充分的，还需结合X射线吸收谱等额外技术手段。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用四种K壳层电离边（Zn、Te、Cd和Se）的X射线吸收光谱（XAS），并通过全局拟合分析提取第一配位键距。该方法结合XAS结果与透射电子显微镜（TEM）粒径测量及元素分析，提出内部粒子结构模型。
2：样品选择与数据来源：
样品包括通过一步SILAR法合成的不同壳层厚度的ZnTe/CdSe核/壳量子点。通过对照实验验证研究结果。
3：实验设备与材料清单：
设备包括先进光子源（APS）的XAS、透射电子显微镜（JEOL 2100 冷冻TEM）、紫外-可见分光光度计（Varian CARY 5G）和电感耦合等离子体-光学发射光谱仪（Perkin Elmer Optima 8300）。材料包括碲粉、氧化镉、硒粉、油酸、1-十八烯、三辛基膦、十六胺、二乙基锌和甲苯。
4：实验步骤与操作流程：
合成过程包括生长ZnTe核，并在受控温度下使其接触Cd和Se前驱体溶液。反应终止后，纳米晶体经洗涤并悬浮于甲苯中。表征手段包括紫外-可见光谱、TEM、元素分析和XAS。
5：数据分析方法：
EXAFS数据使用基于FEFF的Athena和Artemis EXAFS拟合软件包进行分析，包括背景扣除、归一化、能量校准和单壳层傅里叶分析。
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Tellurium powder
99.8%, 200 mesh
Millipore Sigma
Used in the synthesis of ZnTe cores.
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Cadmium oxide
99.5%
Millipore Sigma
Precursor for CdSe shell growth.
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Selenium powder
99.5%, 100 mesh
Millipore Sigma
Precursor for CdSe shell growth.
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Oleic acid
90%
Millipore Sigma
Used in the preparation of cadmium precursor solution.
-
1-octadecene
90%
Millipore Sigma
Solvent in the synthesis process.
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Trioctylphosphine
90%
Millipore Sigma
Used in the preparation of selenium precursor solution.
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Hexadecylamine
90%
Millipore Sigma
Used in the synthesis of core/shell nanoparticles.
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Diethylzinc
1.0 M in hexanes
Millipore Sigma
Precursor for ZnTe core synthesis.
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Toluene
ACS reagent, 99.5%
Millipore Sigma
Solvent for washing and suspending nanocrystals.
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