半导体纳米颗粒（NP），如氧化锌（ZnO），通常是在溶胶-凝胶过程中产生的。最终NP粉末的结晶度具有良好的特征，这从根本上决定了其物理和化学性质。然而，成核NP的成核过程和结晶度的演变尚不清楚[1]。随着快速捕获对分布函数（PDF）方法的出现，时间分辨PDF研究成为可能，并且已经证明了在1 M金属氧化物NP水溶液中分子簇和纳米粒子之间的区别[2]。然而，在较复杂的有机溶液中，稀溶胶-凝胶过程中的成核仍未被抑制[1]。据我们所知，我们的实验是首次在有机溶剂中进行原位PDF研究。我们使用了一种30 mM的二水合乙酸锌乙醇溶液。添加有机碱四甲基氢氧化铵数小时后，可以获得单分散ZnO粉末。然而，直接在碱加成后，初级四面体前驱体Zn4OAc6形成。大约1小时后，它们演变为直径1.3 nm的稳定魔法大小簇（MSC）和纤锌结构。尽管已知II-VI半导体NP（如CdSe[3]）存在MSC，但ZnO之前尚未证明存在MSC。随着反应时间的延长，最终直径为2.5 nm的球形NP会以MSC为代价发生演变，并在不经历进一步生长的情况下存在数小时。SAXS研究证实了PDF数据。图1显示了实验PDF及其拟合。拟合是前体MSC和NP的多相模型。溶剂显示分子间有序效应，其对PDF的贡献由低频波函数模拟。MSC和NP草图显示了沿晶体c轴的视图。基于这些最先进的原位PDF研究，我们提出了一种基于魔法大小簇的成核模型。
