形貌控制对于利用纳米晶体的结构-性质关系至关重要。高表面积与体积比会在纳米晶体的暴露面上引起动态表面反应，例如表面原子的吸附、解吸和扩散，所有这些对于整体形貌转变都很重要。然而，追踪纳米晶体的形貌转变，以及理解其潜在机制非常困难。近日，首尔国立大学Taeghwan Hyeon，Jungwon Park，成均馆大学Sungho Park，伊利诺伊大学芝加哥分校Shafigh Mehraeen等使用液相TEM研究了金纳米晶体不同形貌转变过程中各个晶面暴露面的变化。
本文要点：
1）作者通过改变反应溶液中的化学势诱导 Au 纳米棱柱的氧化蚀刻和晶面结构的重新形成，并在液相TEM中进行观察。
2）结合动力学蒙特卡罗模拟，作者发现暴露晶面上的表面原子扩散到不稳定的 {220} 晶面，导致表面暴露的 {220} 晶面转变为稳定的 {111} 晶面。
3）结果表明，表面原子在纳米晶体上的扩散是决定形状转变最终结构的决定因素，导致不稳定的晶面快速转变为表面能最小的截断形态。
总的来说，表面扩散是胶体纳米晶体形状控制合成的关键因素，报道的表面扩散的作用可以进一步应用于理解各种形状的纳米晶体的形成机制。
Back Kyu Choi, et al. Shape Transformation Mechanism of Gold Nanoplates. ACS Nano, 2023
DOI: 10.1021/acsnano.2c07256
