量子点生长机理的研究对于传统结晶学理论以及高质量量子点的合成化学具有重要的意义。但是现有的量子点生长机理只能解释有限的实验现象,目前还没有一个普适的理论模型能够对一般的量子点生长过程进行完整的描述。此外传统的量子点合成和表征实验的准确性和时间分辨能力较差,难以满足量子点生长机理研究的需求。以硫化镉量子点生长系统为模型,本论文的工作旨在建立一个筒单普适的量子点生长过程的理论框架及其配套的合成和表征实验方法。本文首先测定了闪锌矿型硫化镉和硒化镉(CdE)量子点的消光系数。经过仔细地分析,本文认为CdE量子点中残留的含镉杂质是造成以往量子点消光系数具有较大偏差的主要原因。为了解决这个问题,本文建立了一个新的三步式提纯法。根据自定义的纯化指标R值和脂肪酸根配体footprint这两个定量指标的测定结果,本文对提纯过程进行了严格的评价。实验结果表明,新提纯方法可以有效地除去反应体系中的各类杂质。在此基础上,本文新测得的消光系数可以很好地拟合出工作曲线,其计算结果与基本理论及实验事实相符。除此之外,本文还测定了 CdE unit的消光系数,可以用于直接计算量子点产率或者校正尺寸测量对量子点消光系数产生的误差。基于CdS量子点合成体系,本文开发了一次性封闭式毛细管反应装置及其配套的原位光谱表征手段。新开发的反应装置既具有微流控装置升降温速度快、反应重复性高、时间分辨能力强、实验操作简单的优点,又可以合成出与传统合成装置相同尺寸单分散性水平的量子点。除此之外,本文制作了小光程的紫外可见吸收光谱和傅里叶红外光谱的比色皿,可以对原反应液进行直接测试。实验结果表明,通过新的反应装置及其表征手段,本文可以高重复性和高时间分辨地获得包括量子点的平均尺寸及尺寸分布,量子点的浓度,反应单体的转化率,硫化镉分子簇(clusters)中单体的总浓度等重要参数的变化信息。除了量子点合成和表征实验方法上的研究,本文还建立了一个普适的描述量子点生长过程的理论框架。基于纳米晶、clusters以及反应前体三者含有单体的物料守恒,该理论模型认为量子点的生长过程中具有三个基本反应通道,即反应前体转化生成的单体直接生长到量子点上使其体积增大(简称FG反应通道),部分量子点溶解形成的单体生长到剩余的量子点上使其体积增大(简称NC反应通道)以及clusters溶解形成的单体生长到量子点上使其体积增大(简称clusters反应通道)。该理论模型可以给出每个反应通道对量子点生长的绝对贡献和相对贡献(即channel ratio)的计算方法。结合上述工作成果,本文以CdS量子点合成体系为模型,对新理论框架的实际应用效果进行了验证。实验结果表明CdS量子点的生长过程并不是只受单一生长机理控制的。在大部分实验条件下,三个基本反应通道会共同对量子点的生长过程产生影响。在不同的反应条件下,三个基本反应通道的绝对贡献和相对贡献会发生显著变化。本论文建立的理论模型和对应的实验方法可以对CdS量子点合成过程进行完整清晰的描述,为新合成方法的设计提供理论依据和设计思路。