通讯作者：Masaki Saruyama，Toshiharu Teranishi
晶体学控制扩展了调节胶体离子纳米晶体 (NCs) 的物理和化学性质的途径，研究人员通常根据尺寸、形状和成分来确定这些纳米晶。离子交换反应是一条极有效途径，可以克服直接合成纳米晶体的限制，增加可用晶体结构的库。离子纳米晶体在阳离子交换反应过程中晶体体系的变化比较特别，仍有待进一步的研究。
有鉴于此，日本京都大学Toshiharu Teranishi，Masaki Saruyama等人报道了主体纳米晶的形状对阳离子交换纳米晶的晶体结构具有巨大的影响。
化学合成和计算模拟表明，具有扭曲的六方密堆积硫化物阴离子（S2-）亚晶格的六方晶系的Cu1.8S纳米晶体的高度（a轴的长度）决定了与具有六方密堆积S2–的纤锌矿硫化钴（CoS）或具有立方密堆积S2–的Co9S8的含Co2+阳离子交换产物的最终晶相。
在温和的反应条件下，暴露面的热力学不稳定性驱动阴离子骨架的重建。此外，其他引入的阳离子（Mn2+、Zn2+和Ni2+）通过各种方式调节阳离子交换反应期间的晶体结构转变，例如体积、热力学稳定性和配位环境。
这项研究，将纳米合成的技术把控到极致！为纳米材料的精准调控提供了全新的思路，为丰富和拓展纳米材料的性质与应用，起到重要推动作用。
Zhanzhao Li, et al, Determinants ofcrystal structure transformation of ionic nanocrystals in cation exchangereactions, Science, 2021
DOI: 10.1126/science.abh2741
https://science.sciencemag.org/content/373/6552/332
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