单向各向异性纳米晶上视选取性配体结合的光谱学确定

有机表面配体是纳米晶和纳米粒子的重要组成部分，对其物理化学性质、与环境相互作用以及自组装成为更高阶结构的能力具有重要影响。这些混合纳米材料可通过催化、定向自组装、下一代光电子器件以及化学和量子传感应用进行调谐。关键在于，我们需要能够理性地工程化其表面化学。然而，由于配体与纳米晶表面结合位置和方式的不确定性，导致对配体-纳米晶行为的基本认识受到限制。对于纳米粒子而言，很少有表征技术能够同时提供高空间分辨率和精确的化学制图，以识别特定的配体结合位点。本研究利用同步谱红外纳米光谱学（SINS）、原子力显微镜（AFM）和扫描隧道显微镜（STM）联合第一性质计算机模拟，对 shaped 纳米晶表面的视选取性吸附进行了验证。具体而言，我们证明了受空间限制的异氰化物配体 ($\mathrm{CNAr^{Mes2}}$) 优先结合到银纳米立方体（NCs）的高曲率特征处，此处存在低配位数的银原子。相比之下，缺乏此类空间效应的异氰化物配体表现出无选择性的表面结合。SINS 作为一种在近单分子水平上验证这些表面结合相互作用的有效工具。这些结果表明，空间效应可被成功利用以设计定制的有机配体，以细调纳米晶表面化学及其配体壳的性质。