为什么将成核与生长分离对获得均匀纳米颗粒很重要？

如果新颗粒在其他颗粒生长时不断成核，最终的群体将涵盖广泛的年龄范围，因此尺寸也各异。将成核集中在一个短暂的爆发中，之后只发生生长，确保所有颗粒生长的时间几乎相同，最终尺寸也几乎相同。

是什么将纳米颗粒超晶格结合在一起？

有序的纳米颗粒阵列主要通过包覆颗粒的有机配体之间的相互作用，以及无机核之间的范德华引力结合在一起。这些柔软、可调的力使得单分散颗粒能够像原子堆积成晶体一样，堆积成晶体超晶格。

纳米颗粒的合成与组装是关于在溶液中制备尺寸和形状可控的金属和无机颗粒，并将其组织成有序超结构的化学过程。

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纳米颗粒合成是指在溶液中受控形成具有确定尺寸、形状和组成的纳米级颗粒；组装是指将这些颗粒组织成有序的二维或三维阵列，其集体行为可能与孤立颗粒的行为不同。

本主题涵盖纳米颗粒的自下而上、溶液相制备：胶体系统中的成核与生长，封端配体和表面活性剂在控制尺寸和形状方面的作用，金属和氧化物颗粒的还原和分解途径，以及成核与生长的分离以获得单分散产物。它还涵盖了纳米颗粒如何通过干燥、配体相互作用或模板化等方式组装成超晶格和功能薄膜。

成核与生长的分离: 当成核爆发后接着是扩散限制性生长时，会产生单分散纳米颗粒，因此所有颗粒生长的时间相同；控制这种分离是胶体合成的基础，可产生窄尺寸分布的产物。
配体导向的形状控制和自组装: 表面活性剂和封端分子选择性地吸附在不同的晶体刻面上，以引导各向异性生长，并且它们介导颗粒间的力，使单分散颗粒在蒸发时自组织成有序的超晶格。

前体的还原或分解会积累单体，直到过饱和触发核的爆发；这些核通过单体添加和奥斯特瓦尔德熟化而生长，同时吸附的配体覆盖表面，确定最终尺寸，并指导刻面选择性生长和随后的有序组装。

受控的纳米颗粒合成提供了具有定制刻面的催化剂、用于传感和成像的等离子体金和银颗粒、用于数据存储和分离的磁性颗粒，以及由有序纳米颗粒阵列组装而成的超材料的构建块。

LaMer 在20世纪中叶提出的爆发成核随后受控生长的模型为制备单分散胶体提供了概念基础。20世纪后期，El-Sayed 等人总结的配位溶剂和表面活性剂化学的进展，使得尺寸和形状的控制变得常规化，由此产生的均匀颗粒使得自组装纳米颗粒超晶格的研究成为可能。

为什么将成核与生长分离对获得均匀纳米颗粒很重要？: 如果新颗粒在其他颗粒生长时不断成核，最终的群体将涵盖广泛的年龄范围，因此尺寸也各异。将成核集中在一个短暂的爆发中，之后只发生生长，确保所有颗粒生长的时间几乎相同，最终尺寸也几乎相同。
是什么将纳米颗粒超晶格结合在一起？: 有序的纳米颗粒阵列主要通过包覆颗粒的有机配体之间的相互作用，以及无机核之间的范德华引力结合在一起。这些柔软、可调的力使得单分散颗粒能够像原子堆积成晶体一样，堆积成晶体超晶格。