半导体量子点（QDs）成核前期也叫诱导期（IP）；诱导期样品中通常含有单体（Mo）、碎片（Fr）等组分。四川大学余睽教授研究团队基于形成II-VI族二元MSC和QD的实验结果，提出了余氏双路径模型。^[1]这一模型与非经典多步成核理论模型有很大的不同，也不是经典一步成核理论模型的简单扩展。该模型指出，诱导期样品中还可以含有一种特殊的中间体，幻数团簇（MSC）的前驱化合物（PC）。PC与MSC互为类同分异构体，能在一定条件下相互转化。该研究团队利用二元CdTe和二元CdSe诱导期样品，室温合成了新的半导体三元CdTeSe MSC-422（吸收峰在422 nm），并研究了CdTeSe MSC-399（吸收峰在399 nm）向MSC-422的室温转化路径（Scheme 1），为三元MSC的室温形成和转化奠定了理论基础。

通过混合二元CdTe和CdSe诱导期样品，该研究团队在室温下率先制备了三元CdTeSe MSC-399。^[2，3]将二元CdTe和CdSe诱导期样品等体积室温混合后，30 μL分散在甲苯与辛胺混合溶剂中（图1），当辛胺量相对多时（a，2.80 mL甲苯与0.20 mL辛胺），MSC-399先生长，40分钟后减少，MSC-422持续生长。当辛胺量相对少时（b，2.95 mL甲苯与0.05 mL辛胺），MSC-399没有生长，MSC-422直接生长。CdTe和CdSe诱导期样品等体积混合后室温孵育一天，CdTeSe MSC-399生成；再将样品分散在甲苯中，待MSC-399完全消失后补加0.30 mL辛胺，MSC-399重新生成（c），60分钟后向MSC-422转化（d）。在一级胺的存在下，CdTeSe MSC-399可以向CdTeSe MSC-422转变，转化速率与分散体系中辛胺的量有关。研究团队提出，MSC-399向MSC-422的转化是通过对应的PC-399和PC-422进行的。

将二元CdSe和CdTe诱导期样品等体积室温混合，60 μL混合后的样品分散在甲苯（2.70 mL）和辛胺（0.30 mL）混合溶剂中制备CdTeSe MSC-399（图2）。MSC-399生成（60分钟，a），将溶液分为等体积两份，一份加入CdSe诱导期样品（b），另一份加入CdTe诱导期样品（c）。加入CdSe诱导期样品，CdTeSe MSC-399很快消失并转化为CdTeSe MSC-422；加入CdTe诱导期样品，CdTeSe MSC-399向CdTeSe MSC-422的转化很难发生。研究团队提出，PC-399向PC-422的转化是决速步，涉及CdSe Mo/Fr参与的置换反应（方程1）。

MSC-422的生长符合一级反应动力学（图3）。该团队进一步地提出，CdTeSe PC-399向PC-422的转化的置换反应（方程1）类似于有机化学中的亲核取代反应SN₁，CdSe (Mo/Fr)-1先从PC-399离去，然后进行CdSe (Mo/Fr)-2的加成。

三元CdTeSe MSC-422室温合成的新方法，以及MSC-399向MSC-422转化机理的深入探讨，进一步支持了余氏双路径模型，^[1]加深了对MSC经过PC转化的认识，奠定了MSC和QD的高效设计与合成的新的认知框架，有助于MSC和QD应用的开发。余氏双路径模型带来了新的概念与认知，目前可以用来理解许多实验数据和实验现象，需要更多的时间和更多的证据来充分验证、接受和应用。

论文信息：

Transformation Pathways in Colloidal CdTeSe Magic-Size Clusters

Yusha Yang, Yang Li, Chaoran Luan, Nelson Rowell, Shanling Wang, Chunchun Zhang, Wen Huang, Xiaoqin Chen, Kui Yu

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202114551