自從二維(2D)單層碳材料石墨烯發(fā)現(xiàn)以來,因其優(yōu)異的超薄導電導熱性,高電子遷移率和量子霍爾效應等,已經(jīng)引發(fā)了廣泛的科研興趣和應用研究。與此同時,其他2D超薄晶體(如金屬硫化物﹑金屬氧化物和氮化硼 (BN) 等)近年來同樣也得到了密切關(guān)注。因量子限域效應,這些晶體表現(xiàn)出異于其塊體材料的特殊光﹑電﹑磁等性質(zhì),因此在催化﹑能量存儲﹑拓撲絕緣體等領(lǐng)域具有廣闊的的應用前景。
中科院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所王強斌課題組在金屬硫族化物的制備與光學性質(zhì)調(diào)控方面取得持續(xù)進展。繼近紅外熒光Ag2S量子點 (J. Am. Chem. Soc., 2010, 132 (5), 1470-1471)、近紅外-藍色雙熒光Ag2S-ZnS異質(zhì)結(jié) (Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 7115-7118)以及橙色-近紅外-藍色三熒光Mn摻雜Ag2S-ZnS異質(zhì)結(jié)(Chem. Mater.2012, 24, 2407-2413),他們開始關(guān)注金屬硒化物的合成。最近,他們在硒化亞錫(SnSe)超薄單層納米片的制備上取得新進展。SnSe因具有較窄的帶隙并與最優(yōu)的太陽能光譜相匹配,因此被認為是一種優(yōu)異的太陽能電池材料。
他們利用液相合成方法,發(fā)展出一種單步制備出單層、單晶的SnSe納米薄片的方法。使用二氧化硒為硒源,鄰菲羅啉為形貌控制劑,在溶劑和還原劑油胺存在下,高產(chǎn)率的得到厚度只有 ~ 1nm的SnSe單晶納米片。實驗發(fā)現(xiàn)鄰菲羅啉的存在對制備出超薄納米片起到關(guān)鍵作用,被認為在反應中能有效附著于SnSe的 (100) 晶面并抑制其進一步生長。對照實驗表明,如果沒有鄰菲羅啉加入,會得到由較厚的片狀SnSe組裝成的三維的花狀結(jié)構(gòu)。鑒于是首次化學濕法制備出高質(zhì)量的SnSe單層片,他們還進一步考察了其光電響應特性,結(jié)果表明其開關(guān)比優(yōu)于之前所報道的數(shù)據(jù)。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在J. Am. Chem. Soc.,2013, 135(4), 1213–1216.
此項工作得到中科院“百人計劃”、中科院先導專項、國家自然科學基金、江蘇省自然科學基金和科技部的大力支持。
(關(guān)鍵字:硒 金屬硒化物 蘇州納米)