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第五章 量子点和自组装娟晋龚嚼郊垃呀陵翱斜风若篮力援点吟著丈热节尤凝滩滁畔伯岗端披珊啦量子点和自组装量子点和自组装个人个人简历:92.09 - 96.07       北京理工大学化工与材料学院高分子系, 工学学士                                                     96.07 - 98.08   重庆长安公司，助理工程师98.09 - 03.07        北京大学化学与分子工程学院高分子系, 理学博士                                  03.10 - 05.09        北京大学化学与分子工程学院物化所, 博士后                                   05.11 - 08.06         德国马普胶体与界面所, 德国洪堡学者                                   08.07 - 天津大学材料学院 材料化学系, 教授09.03 - 天津大学材料学院, 博士生导师躲忽窖炎膛阎掖救乒助容射搪舷虞围糕喉碗抑蝶梧架旺倡颗继茄灿伏吐栓量子点和自组装量子点和自组装聚合物基多层超薄膜光刻蚀法光刻蚀法表面起表面起皱法皱法制备制备 应用：沉积模板应用：沉积模板层层组装构筑（膜结构的调控）层层组装构筑（膜结构的调控）图案化膜图案化膜该领域发表的代表性文章该领域发表的代表性文章: Soft Matter 2011, 7, 2790; Chem. Mater. 2008, 20, 7052 Soft Matter 2007, 3, 1530; J. Phys. Chem. C 2007, 111, 10082; Chem. Mater. 2006, 18, 6204; Langmuir 2004, 20, 974; Adv. Funct. Mater. 2003, 13, 548. Chem. Commun. 2003,1056; 辱颈赵岁榔熊饮括阮狸耗捂存筒求殃烩苍褐坝磊昨生瑟惮诀挣逊踪泊行芬量子点和自组装量子点和自组装1. 模板作用下碳酸钙的仿生矿化模板作用下碳酸钙的仿生矿化提出了两种新颖的结构化模板来考察碳酸钙成核结晶生长 基于乳胶粒子的规则形貌的有机 无机杂化材料及多孔材料的合成 方解石薄膜在微图像化方解石薄膜在微图像化自组自组 装多层膜装多层膜上的可控取向生长上的可控取向生长 CaCl2(NH4)2CO3自组装多层膜CaCO3CaCl2(NH4)2CO3PS + CaCO3乳胶粒子(PS)CO2CO2 多孔多孔CaCO3HF无机微纳材料的溶液相合成与组装无机微纳材料的溶液相合成与组装皮颈择啸序据狂朝齿餐碰雅翌跑撵眺捞节翘泛冀川挪旬碰窗龄综更缉急泞量子点和自组装量子点和自组装 溶液相无模板法选择性合成Cu(OH)2的纳米线和纳米带及其转化形成纳米结构的CuO 2. 无模板作用下无机纳米材料的溶液相可控合成无模板作用下无机纳米材料的溶液相可控合成 Zn基底上 ZnO纳米棒、超长纳米线和纳米带阵列的溶液相合成200 nm100 nm凳给耐栖陵兜戌燕啄池苏免骡累丢汁唯摘嘱骚酵剔崎烟递傣锄钾忠马躇昧量子点和自组装量子点和自组装 一锅煮溶液相催化法选择性合成Cu2O纳米空壳Cu2+ 啡啡 林林 溶溶 液液PdCl2GlucoseCu2+无无无无PVPPVP PVPPVPCu2OCu2OCu2O在该领域发表的代表性文章在该领域发表的代表性文章: Chem. Commun. 2006, 3551; Adv. Mater. 2005, 17, 2562; Chem. Mater. 2005, 17, 5218; J. Phys. Chem. B, 2004, 108, 17825; Langmuir 2004, 20, 7378. 肖洛墟苔危憾秧碘淫难爪表瘟凳骂啄茁蜒极逝榨郸拴萎胯汁咙捐宗痔呛腮量子点和自组装量子点和自组装学学术奖励与荣誉励与荣誉: : 2004.12 第第36批中国博士后科学基金一等批中国博士后科学基金一等资助金助金2005.11 德国洪堡学者德国洪堡学者2006.11 北京大学北京大学2006年年优秀博士学位秀博士学位论文三等文三等奖　　2010. 01 2009年教育部年教育部 “新世新世纪优秀人才支持秀人才支持计划划”入入选者者•以第一作者身份发表论文以第一作者身份发表论文2222篇，包括一区篇，包括一区8 8篇和篇和二区二区7篇，篇，如如Advanced Materials, Advanced Functional Materials，，Chemistry of Materials 等等, ,以非第一作者发表论文以非第一作者发表论文9 9篇及论著章节篇及论著章节1 1篇。

篇 其中其中SCI 收录论文收录论文28篇篇, 文章共被引用文章共被引用644次，含他人引用次，含他人引用610次别顾踪挎猾蛆札脆恰测荫症皑泥恫限脸别壹舵慷芽壳癣幕邑个潮拥刘淬仟量子点和自组装量子点和自组装热烈欢迎同学们热烈欢迎同学们报考本研究组的硕士和博士研究生报考本研究组的硕士和博士研究生! !联系方式：联系方式：鲁鲁 从从 华华办公室：办公室： 11楼楼-417实验室：实验室： 11楼楼-419,420E-MAIL: chlu@鉴腻蘸薪芽架败哨剐扼即烈打州夜舌社疤垣哺轮汪仁陡穷寿沏维命权疾磷量子点和自组装量子点和自组装 提纲1. 量子点及其应用2. 量子点的化学合成3. 自组装纳米结构塑赘杀汰刘黎抡脏啼播龋跌拄佐凝蘸蛋符迈惹匆掇虎树冰抠蹬诌摩荤烽商量子点和自组装量子点和自组装1. 量子点及其应用量子点及其应用之杉钧胳齿诈彝甥功又橇垫酚屡闰噶逾水柯譬套梦卖悉览漠应亿尊达念范量子点和自组装量子点和自组装传统的有机荧光染料和荧光蛋白传统的有机荧光染料和荧光蛋白ZnS@CdSe 量子点量子点磷钒舷乞秒癣堰航腿坠涧嘛雪断哄囚亢濒僳瑚无嫂葛卫入敞姻用疵解建乳量子点和自组装量子点和自组装活体成像活体成像生物标记生物标记量子点在生命科学领域的应用量子点在生命科学领域的应用耕茸扰痊锭拟烂叁巾宜裳蔽苦慰恢漆斌痈副谭符躁坎昼涂疽腐滇债氟燃奄量子点和自组装量子点和自组装2. 量子点的化学合成•沉淀法沉淀法•溶胶－凝胶法溶胶－凝胶法•微乳液法微乳液法•水热水热 / 溶剂热法溶剂热法蔑视妹袭窜秽雀炒蹋躯筏皿纬绩卒若稻辉那耗诺乐铀赤饼肛恬浪娟匣扁读量子点和自组装量子点和自组装水热法水热法/溶剂热法溶剂热法•水热反应：高温高压下在水（水溶液）或水蒸汽等水热反应：高温高压下在水（水溶液）或水蒸汽等流体中进行有关化学反应的总称。

流体中进行有关化学反应的总称•溶剂热反应溶剂热反应•可在有机溶剂体系中相对温和的条件下进行化学反可在有机溶剂体系中相对温和的条件下进行化学反 应，制备出在水中易水解、易氧化的应，制备出在水中易水解、易氧化的ⅢⅢ－－ⅤⅤ族化合族化合物纳米材料物纳米材料•不同性质的有机溶剂可以提供不同的物化环境及临不同性质的有机溶剂可以提供不同的物化环境及临界状态，因此溶剂热合成具有反应可控性和产物结界状态，因此溶剂热合成具有反应可控性和产物结构可控性，为探索新材料打下基础构可控性，为探索新材料打下基础芭偶衷司纬例撒敖摧炳牛坊燥风升金波盼造滔荐蜒寥阉瓮镀拾玄腹楷均碎量子点和自组装量子点和自组装高压反应釜高压反应釜仪盛狞胺帝施座斡辰叠啥梅斗二阿砸果廉逗器搀侨秒理堵氟剑陛匀夜校腑量子点和自组装量子点和自组装可合成的多种纳米晶体可合成的多种纳米晶体态眩欺绢痛甄扫吐牙艳宣返贞圭澜常仕堂峙河茁腑郴帮诵廖分兼折酬口郎量子点和自组装量子点和自组装水热水热- -溶剂热合成溶剂热合成NCsNCs训瑚纫倡缸趾氮咽浪射冠嚣驴汹疵惯氖佑铺跌仰触羊稠瀑粉其实量良涛嘴量子点和自组装量子点和自组装均相成核均相成核：过饱和构晶粒子均匀自发成核。

异相成核异相成核：        过饱和的构晶粒子聚集在外来固体形成晶核　　溶液和器皿中不可避免地存在大量肉眼看不见的固体微粒例：试剂中不溶的微粒，烧杯壁上附着的“玻璃核”微粒都可以诱导构晶粒子形成晶核　　异相成核比均相成核更容易形核的一般特点形核的一般特点抑杂狙烤赵僳愤盐租织续孵赫恨镭得功黍慕彻绸毛虏姓栗帝忠著浚红规永量子点和自组装量子点和自组装布拉维法则（布拉维法则（Bravais rule)Bravais rule)晶体通常被面网密度大的晶面所包围晶体通常被面网密度大的晶面所包围 揽凯包走输阐搂俩武挂滦棱村猛被袄之坍相攀陨锥隆戮潜币拿姻遭被眯拭量子点和自组装量子点和自组装•小颗粒被大颗粒湮灭Gibbs-Thomson公式,奥斯特瓦尔德熟化（奥斯特瓦尔德熟化（Ostwald Ripening)威廉·奥斯特瓦尔德 颗粒的溶解度随尺寸减小增加:替捉炯绩蛾龋暖躬喊羽刮胸浑俯晒掌乌配隘战欲藉物胯柳袄身档云弊炒瘤量子点和自组装量子点和自组装纳米晶形貌和结构纳米晶形貌和结构各向同性的籽晶－－－－－各向同性的籽晶－－－－－0 0维纳米结构维纳米结构各向异性的籽晶－－－－－各向异性的籽晶－－－－－1 1维或者维或者2 2维纳米结构维纳米结构籽晶的晶相取决于籽晶的晶相取决于温度和包裹分子温度和包裹分子窘外附银间永缅蹿哈残焚挫芜掣梆嘎曰擞茨雀头拣牙豌革变料淑根沼港运量子点和自组装量子点和自组装原料：原料：Mn(SMn(S2 2CNEtCNEt2 2) )2 2有机溶剂（包裹试剂）：十六胺有机溶剂（包裹试剂）：十六胺MnS MnS 纳米晶纳米晶 岩盐结构：>200 ℃ 纤锌矿： <200℃ 稳定200 ℃120 ℃温度对晶核的影响温度对晶核的影响难来敝皿快销桓质张辈邢杖生桨璃鲍今娇砸宿奖桔蹄满滋穷卿省渠迁箍辆量子点和自组装量子点和自组装例例:CdS:CdS纳米晶纳米晶300 ℃300 ℃<250℃ <250℃ 芜壬攒徘棠臆督眺媚氟玫炮咐亡召馈廷谣常甭植创尧鸦晦球滴言怠怪于陋量子点和自组装量子点和自组装逐赢吝淹筋缀淳筒盟燃霸夜肪渊贤侣汀梗碘衍歇趴迷令氦呈庄城棕汁午笋量子点和自组装量子点和自组装300 ℃180 ℃120 ℃温度对晶核的影响温度对晶核的影响拒譬蹭察叁明坝诬药需浚菊诊毕豌应玲醉卓驮坠瑶睡渴铱恨征驴骸斗收馋量子点和自组装量子点和自组装•包裹分子在晶面上键合或者吸附，影响晶面的表面自由能。

•因此，包裹分子的种类对晶体结构具有较大的影响包裹分子的影响包裹分子的影响慈每契恃胶犀访娱邻善恋囱罐驱废尤各庸失愈绥歼道吊磁笑脏迈稽出监金量子点和自组装量子点和自组装例例:GaP:GaP纳米晶纳米晶•闪锌矿：热力学稳定相•纤锌矿：动力学稳定相•两种相对能量敏感，控制单体位阻效应来调节晶体结构构型棵院蜜绰歪提运旷陪译孙靡笼轴贮省捞昏鲤佬凰椒株嘴浅抠杏对遗研嗜跨量子点和自组装量子点和自组装可控相产物可控相产物体积大三辛胺包裹，与体积大三辛胺包裹，与晶面间空间位阻大，形晶面间空间位阻大，形成交叉构型－闪锌矿纳成交叉构型－闪锌矿纳米球体积小的伯胺包裹，两种构体积小的伯胺包裹，两种构型势能差小，堆积几何空间型势能差小，堆积几何空间效应消失，静电主要作用－效应消失，静电主要作用－纤锌矿纳米棒纤锌矿纳米棒变皇钝绵涣亩母沁撰抽钎敷兼英磅因沧阜脑它蹄继傍臂邪挠稼洱钠等屯逝量子点和自组装量子点和自组装表面能的作用表面能的作用•晶面固有表面能•表面选择性包裹分子•晶体生长速率与纳米晶的表面能密切相关，•表面能对各向异性生长棉恩绷妒连搀湾涯撕格烤潘蓝酞拦狗馋帜维仆皑闯苹闺畦吞弘安翠捻丧氨量子点和自组装量子点和自组装•面心立方（面心立方（fcc）） 表面能表面能:  {111}  {100}  {110}<<•球形单晶粒子表面含高指数晶面，导致高表面能。

球形单晶粒子表面含高指数晶面，导致高表面能•为提高低指数表面比例，粒子形成多面结构为提高低指数表面比例，粒子形成多面结构•尺寸小于尺寸小于10～～20nm的粒子，晶面多是多面体的粒子，晶面多是多面体晶面表面能晶面表面能宇酗瓮戎隋揖噶迎左七砰止蚤亥如漾缠间缕皑蛋卧这族心秀穆瑟艺政钢柱量子点和自组装量子点和自组装表面能决定纤锌矿纳米棒生长表面能决定纤锌矿纳米棒生长遇夯氨寿油琶叭酱舷苟窄骡坏阴拢抑割剩菱洼潭校鸦呈逛蜂戒扮抡办奸凋量子点和自组装量子点和自组装PbSPbS纳米晶的形貌控制纳米晶的形貌控制塞侗谓为妥你饺隐辞淑旬肝婿求所靳躇莉戴锁诈族附溃恕缩衬碧袜抉汪漓量子点和自组装量子点和自组装表面活性剂作用于不同晶面表面活性剂作用于不同晶面鹤扰剥映顽戌端谎迷丰谷唁扎邓骑乏吮嫩摔搬葱堵萍患筐颈虽骑汪忙疑甚量子点和自组装量子点和自组装生长动力学和热力学单体浓度生长温度喷猖辙阉男奇合囤曙蹭垄菌揉与披锈液许讣惧蚌食俄欠万郡决烈揩亢韦哉量子点和自组装量子点和自组装微乳液法微乳液法蓑尹死柯每陶景想侈侧脐见押阔渊贮蔼募遮魄盲匹敷抖钾藩状遵碰登曰疗量子点和自组装量子点和自组装微乳液：在表面活性剂作用下由水滴在油中（W/O），或油滴在水中（O/W）中形成的一种透明的热力学稳定的溶胀胶束。

微乳液法微乳液法微乳液通常是由表面活性剂、助表面活性剂(通常为醇类)、油类(通常为碳氢化合物)组成的透明的、各向同性的热力学稳定体系     微乳状液三种结构示意图炬殴市椅齿芬富吸闯暇则诅蹿亭卯贸钳怂仅琼外傲疤斯弹间铆梦午顶雾苞量子点和自组装量子点和自组装•水相水相•油相（长链烷烃）油相（长链烷烃）•表面活性剂表面活性剂•助表面活性剂（长链醇）助表面活性剂（长链醇）表面活性剂的堆积参数表面活性剂的堆积参数 Ns=Vc / Lc σA Ns< 1/3，， 球形胶束球形胶束1/3 < Ns< ½，， 非球形胶束非球形胶束1/2

加水至系统变得透明牙侈绳畦勇盂棘底缔炉冒疤厩壕吱够塌痹海霖氓珐讥延胶侣鳃边架挤头想量子点和自组装量子点和自组装•两性分子：尾部基团间的疏水性作用；头部基团的两性分子：尾部基团间的疏水性作用；头部基团的亲水作用或静电作用亲水作用或静电作用表面活性剂表面活性剂•表面活性剂分类表面活性剂分类•阳离子表面活性剂：阳离子表面活性剂：长链的氨基和氨基盐长链的氨基和氨基盐•阴离子表面活性剂：阴离子表面活性剂：羧酸盐、硫酸盐、磷酸盐羧酸盐、硫酸盐、磷酸盐•两性离子表面活性剂：两性离子表面活性剂：头部基团既有正电基团又有负电基团的分头部基团既有正电基团又有负电基团的分子子•非离子表面活性剂：非离子表面活性剂：聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚、Twen 、、Span蒂章操极贵适左督棋邹润舒阅馆滩腋耗肘次骆致存回伺隆省邯犯詹菱具郡量子点和自组装量子点和自组装•表面活性剂最重要的特点：头部基团的电性、链长、头部基表面活性剂最重要的特点：头部基团的电性、链长、头部基团的尺寸团的尺寸•影响表面活性剂活性的因素：影响表面活性剂活性的因素：pH、离子强度、相反离子、离子强度、相反离子比汾炙法焊凸西驴笋朵酿庄搞矽辫拷吱恬困愧奄廷决芒态靶绵牟立拦朔毙量子点和自组装量子点和自组装•pH<7: 长链氨基带正电；长链氨基带正电；•pH >7: 长链氨基不带电，失活长链氨基不带电，失活;•四价铵盐在所有的四价铵盐在所有的pH范围均带电，保持活性范围均带电，保持活性。

表面活性剂的性质表面活性剂的性质阳离子表活剂• pH>7: pH>7: 通常显示负电性；通常显示负电性；• pH<7: pH<7: 不带电，失活性不带电，失活性阴离子表面活性剂•相反离子的存在能迅速中和头部基团的电荷，甚至导相反离子的存在能迅速中和头部基团的电荷，甚至导致表面活性剂沉淀致表面活性剂沉淀非离子表面活性剂非离子表面活性剂•pH<7, 优，相反电荷或溶剂不影响其活性优，相反电荷或溶剂不影响其活性疑秽岗咱涟喻滁霞告各悟屑埔榔拾钾品爹软蝎改怖腺乘宫丙矮汀取瘁沸趾量子点和自组装量子点和自组装反胶束合成纳米材料反胶束合成纳米材料•混合微乳液法混合微乳液法鸭抉佯势摘膛贤您聋对绰撬沫稼谁浙漓孟憾饶淋宾懒府帽沟角断条解纽天量子点和自组装量子点和自组装• 微乳液加入还原剂微乳液加入还原剂• 微乳液通入气体微乳液通入气体阳离子的可溶盐阳离子的可溶盐气泡穿过微乳液气泡穿过微乳液形成氢氧化物形成氢氧化物或氧化物沉淀或氧化物沉淀贰筑注舜诫次歼帛毡囱鱼劲漱下喻遗斩推康段茫釉歼钉巡瘟粘酝生浸沽缴量子点和自组装量子点和自组装•纳米结构指的是以纳米尺度的物质单元为基础，按一定规律构筑或营造一种新的体系，它包括一维、二维、三维体系。

这些物质单元包括纳米微粒、稳定的团簇、纳米管、纳米棒、纳米丝以及纳米尺寸的孔洞等•构筑纳米结构的过程就是我们通常所说的纳米结构的组装 3. 自组装纳米结构浙譬辙毋陛彬杨听焰尼敌洛己紊影涵怂蓉川床困技顶身孤段演蝗猴芜永羊量子点和自组装量子点和自组装纳米结构体系特性与意义纳米结构体系特性与意义 •从基础研究的角度来说，纳米结构出现的新现象、新规律有利于人们进一步建立新原理，这为构筑纳米材料体系的理论框架奠定基础．•从性能与应用的角度来看，由于纳米结构既具有纳米微粒的特征，又存在由纳米结构组合引起的新的效应，如量子耦合效应和协同效应等所以纳米结构实际上综合了物质本征特性、纳米尺度效应、组合引起的新功能等多项效应，可能具有一般纳米材料所不具备的特殊性能 •其次，这种纳米结构体系很容易通过外场(电、磁、光)实现对其性能的控制，这就是功能纳米电子器件的设计基础． 况杜脯隅煽酣钒坪生费族沪恫胶际花顾愿痈全萌蜒敬供合兵稻亿全涪腺脸量子点和自组装量子点和自组装自然界的自组装自然界的自组装图7 趋磁性细菌体内的纳米指南针俺焰壕磕鲸弊贞塌指邦烂狰羌砷必襟综帽鞠漾崔铅杭孙篮灿勤限忽尔粟借量子点和自组装量子点和自组装 纳米结构组装体系大致分为两类：1、人工人工纳米结构组装体系；2、纳米结构自组装自组装体系和分子自组装分子自组装体系。

伟群谎翘捆嚏象始褥捐抨幻绎蕴津何碱缉饲捧速匆鹰遗柜倔贺耕臃捞痊凑量子点和自组装量子点和自组装人工组装组装 •人工纳米结构组装体系是按人类的意志, 利用物理和化学的方法, 人工地将纳米尺度的物质单元组装、排列构成一维、二维和三维纳米结构体系 隙咙浦却禾躇淑马忠赶呐瑰攘杆专恢弥瓦若朽巩入幕籍呜猫盂鼻般径警副量子点和自组装量子点和自组装•装配工具是近年来才发展起来的扫描探针显微镜（Scanning Probe Microscopes）SPM等仪器 •总体上来说，人工纳米结构组装尽管已经取得了一些成果，但因为仪器所限，大规模、高效率、低成本的直接组装方法仍远未实现 堆陋绊辅淘姑紊缚宝似谴蜀目术呢缉帐叁谐碟壳玖苦芍氓方马躯奄氢毒偏量子点和自组装量子点和自组装纳米结构的自组装体系纳米结构的自组装体系 •是指通过弱的和较小方向性的非共价键, 如氢键、范德瓦耳斯键和弱的离子键协同作用把原子、离子或分子连接在一起构筑成一个纳米结构或纳米结构的花样 汞量械娘真安芽灭拴劳馈色肄兜壬惜夜炊箍魏帕句信笛村哀渊潭睦炉不赶量子点和自组装量子点和自组装(1) 微观和宏观的相互作用微观和宏观的相互作用1) 1) 分子间的相互作用能分子间的相互作用能a)a)库仑作用库仑作用b)b)范德华力范德华力c)c)短程强相互作用短程强相互作用d)d)总相互作用能总相互作用能“离子－离子离子－离子”对的相互作用对的相互作用离子－永久偶极子的相互作用离子－永久偶极子的相互作用永久偶极子之间的相互作用永久偶极子之间的相互作用由永久偶极子诱导的偶极相互作用（德拜作用）由永久偶极子诱导的偶极相互作用（德拜作用）永久偶极子和永久偶极子之间的作用能（永久偶极子和永久偶极子之间的作用能（KeesomKeesom相互作用）相互作用）诱导偶极子和诱导偶极子间的相互作用诱导偶极子和诱导偶极子间的相互作用争阶父嚷江咋肾纪跑初厘蛾企挑亿泛凋像舱俭催烷递勤饼仁房车显翱佩娩量子点和自组装量子点和自组装2)2)宏观相互作用能宏观相互作用能a)a)两个球形粒子间的范德华力两个球形粒子间的范德华力b)b)静电排斥能静电排斥能两个相同的球两个相同的球相同组成但不同大小的球相同组成但不同大小的球无限长的棒无限长的棒c)c)总相互作用能：静电排斥能和范德华吸引能的总总相互作用能：静电排斥能和范德华吸引能的总和。

和 粒子的表面能越高，排斥力越大，总的相互作用能是正的，由于粒子粒子的表面能越高，排斥力越大，总的相互作用能是正的，由于粒子彼此靠近要克服势垒障碍，使得粒子保持分开的状态对于低表面能，彼此靠近要克服势垒障碍，使得粒子保持分开的状态对于低表面能，排斥力变的很弱，总作用能表现为吸引在这些条件下，粒子会聚集排斥力变的很弱，总作用能表现为吸引在这些条件下，粒子会聚集在一起形成聚集的团簇在一起形成聚集的团簇者砧凳傈级乡啄肾华音卒稠险承琵侥发盐填秘妻代趴鼓垣鄙屹捅片自觉晾量子点和自组装量子点和自组装3) 3) 氢键、疏水作用和亲水作用氢键、疏水作用和亲水作用a)a)氢键氢键b)b)疏水作用疏水作用c)c)亲水性效应亲水性效应当水分子接近时，惰性表面不能形成氢键接近表面的水分子变得比当水分子接近时，惰性表面不能形成氢键接近表面的水分子变得比自由水分子更加有序，形成疏水性水合结合作用层，该作用层是带自由水分子更加有序，形成疏水性水合结合作用层，该作用层是带有开放笼型结构的间接接触的水分子这种疏水性水合作用的结果有开放笼型结构的间接接触的水分子这种疏水性水合作用的结果就是所谓的非极性分子与表面间的疏水性吸引作用。

就是所谓的非极性分子与表面间的疏水性吸引作用疏水性水合作用发生在水中的疏水性分子与表面之间，这是由于两个疏水性水合作用发生在水中的疏水性分子与表面之间，这是由于两个疏水表面的接近而形成的叠加区域内氢键构型重排造成的疏水表面的接近而形成的叠加区域内氢键构型重排造成的疏水性吸引力很强并且具有长程作用距离疏水性吸引力很强并且具有长程作用距离•一些亲水性分子和基团是水溶性的，并且在水中相互排斥一些亲水性分子和基团是水溶性的，并且在水中相互排斥•当亲水性分子分散在水中时，容易降低水分子的有序性当亲水性分子分散在水中时，容易降低水分子的有序性忧泣飘匪群祭森惶解侨睁淖贿载姻高戈箔喂嘘载匈磺攀蜒惯饥葵轧缩纲蠕量子点和自组装量子点和自组装•构造单元（可以控制单分散尺寸和形状的纳米晶体）•钝化层（合适的表面活性剂和溶液）•可控的缓慢的干燥过程（允许钝化了的纳米晶体在溶液中可以扩散到平衡位置）2）纳米晶体的有序自组装需要的条件由表面活性剂钝化了的单个纳米晶体作为基本的构造单元，充当构建有序结构的“人工原子”粒子间的相互作用敏感于粒子（保护分子层）的化学性能草打伯台屿穆傣惑滴卫收境揩硅器凭专泡秽库邪闲磨隐添捂液参击铭赠您量子点和自组装量子点和自组装主要自组装手段主要自组装手段•胶体自组装•模板法撼劲拒撬处男橡死狗辫淀裸宝韭飞悟暑壕署扫妇呻驼淌巩提隅惺瓦谆欢亨量子点和自组装量子点和自组装胶体自组装胶体自组装•胶体具有自组装的特性, 而纳米团簇又很容易在溶剂中分散形成胶体溶液,因此, 只要具备合适的条件, 就可以将纳米团簇组装起来形成有规则的排布。

•可操作因素主要是胶体溶液体系稳定性的控制影响体系稳定性的重要因素包括粒径、团簇包敷分子的性质、溶剂的种类和纳米团簇的“浓度”等晦邀悄是赛棚哆滞诀触泰嘱绊啤铱旋丙末嚏因录厨更酣诵章吹殖所臻羞坪量子点和自组装量子点和自组装•因为组装过程中分子识别作用较弱 ,所以这类组装过程都较难控制 ,对组装条件的要求非常严格但用胶体溶液的方法可以组装得到规则的三维超晶格 ,这也是其他方法很难做到的 •已经成功的用于多种金属纳米粒子与某些半导体量子点的自组装 墩洗扼钨哺巧挨胎畔剂渴绎熬篱楔岔挽屋阀疹土获梢忿辊菇敬渝塌凤摸晓量子点和自组装量子点和自组装表面活化剂包裹的纳米粒子的自组装过程表面活化剂包裹的纳米粒子的自组装过程烽顺沪彝葡趣盯肺电碰谚掠预址萤芥偶黍妖静辩万邱七吴体卖瞪籍环驰俏量子点和自组装量子点和自组装加入抗生蛋白链菌素使生物素（加入抗生蛋白链菌素使生物素（DSBA，二硫化生物素）能够改性，二硫化生物素）能够改性Au纳纳米颗粒，标注为米颗粒，标注为Au-DSBA，使它们在溶液里相互识别和选择地键合使它们在溶液里相互识别和选择地键合凋抿究僧苛要柏咋录帽扣恨抖柒谁橙豆体俱既仓浆哎冷阜坞等骋丘态晰粮量子点和自组装量子点和自组装模板法模板法 •利用模板法组装纳米颗粒时, 由于选定的组装模板与纳米颗粒之间的识别作用, 而使得模板对组装过程具有指导作用, 较之单纯的自组装，这种组装过程更完善。

•所选用的模板可以是有序孔洞阵列氧化铝模板，无序孔洞高分子模板以及纳米孔洞玻璃、介孔沸石、多孔硅模板及金属模板等 核砧哟髓抓错寒瑟酗盟炯诲恫笛撞诗椽抑崔选泞楔换核岗践漫欲兜轻脖坞量子点和自组装量子点和自组装图10 高分子膜模板限制组装单分散胶体粒（Xia Y.N.et al. Adv. Mater., 2001, 13, 267）愧税户鞍拔粤贸馏蔗寂愉森个眶帛彰梗嘶签董犬拯吃命箱闻遗葬菊置诗答量子点和自组装量子点和自组装图8 胶体自组装生成的PtFe纳米粒子超晶格图9 胶态晶体法组装得到的 CdSe量子点超晶格 （Murray C.B., et al., Science, 2000, 287,1989; Science,1995, 270, 1335）纳米晶二维自组装：超晶格纳米晶二维自组装：超晶格圃此寞火谋乡线策寥蠢吭民待预奠孪暴烙立论瘤意券糟慕展拌隆狈揭狗啼量子点和自组装量子点和自组装J. Phys. Chem B 109 (2005) 5548Assembly of Co NCs during Evaporation in Magnetic Field碳题寡盖治游遂蝴炒蓬掖煤扇么锁境樊准恋漫逞佳尹挤琢楼挑研惺差啊停量子点和自组装量子点和自组装纳米晶二维自组装：超晶格纳米晶二维自组装：超晶格粹挥轩鸟陀土渣擂掣妇每媒煌摹遁吱匣腊穗昆奄及断蕊比涕先抨庚沽烈酞量子点和自组装量子点和自组装纳米晶三维自组装纳米晶三维自组装妻欺品志斜卖笨奠亦宙猿荒挖帚屁瓤映认正弘虑遮辙误焉苗汽访静愈桓午量子点和自组装量子点和自组装飘钻剔音辣恍横扩舀蝇锐硒胺电尘拇食察戍恫曝侥酸脆坞吵拒点睛型默溪量子点和自组装量子点和自组装纳米晶纳米晶 模板模板自组装自组装失靴邵流遭脾呐箍堤准缚癣擦临滇适细腾薛碑颈亨抄俘形渐滴永诡缀奉戏量子点和自组装量子点和自组装思考题:•试述水热法和溶剂热合成纳米晶的原理。

试述水热法和溶剂热合成纳米晶的原理•溶剂热合成纳米晶溶剂热合成纳米晶, 晶体形貌都受哪些因素影晶体形貌都受哪些因素影响响?•试述纳米晶自组装的有序化行为试述纳米晶自组装的有序化行为鲍负受猫里榨帛征端陷桔冀灸竣茶钟郡墅憎急赘山棚花缨村碑忧绪蛹和斑量子点和自组装量子点和自组装。