第一作者：Sean W. O’Neill

通讯作者：Todd D.Krauss

通讯单位：罗切斯特大学

研究内容：

红外活性胶体半导体纳米晶体（NCs）在光电探测器和光伏发电等领域有着重要的应用。虽然人们对铅和汞硫属化合物等纳米晶材料进行了大量研究，但对SnTe等毒性较小的替代品的探索却少得多。之前关于SnTe NCs的合成工作已经描述了纳米颗粒的光物理性质。作者研究旨在了解SnTe NC形成的基本化学机制，以改善合成结果。所有SnTe合成中常见的溶剂油胺形成了一种高反应性的Sn-油胺前体，它是引发NC形成和生长的主要分子Sn物种。此外，封端配体油酸（OA）与该油胺反应生成氧化锡（SnOx），促进NC SnOx壳的形成。因此，在合成过程中使用OA对化学计量比的SnTe纳米粒子的形成不利。化学反应机制的知识为生产高质量、未氧化和化学计量的SnTe NC奠定了基础。

要点一：

作者合成了平均直径在7.2±0.8和8.9±1.2 nm之间的SnTe-NCs。XPS元素组成数据显示，尽管在完全无空气的环境中合成和加工，NCs仍有显著的氧化作用。

要点二：

作者发展了一种合成机制，油酸（OA）是形成一致观察到的无定形SnOx壳层的氧气来源。因此，OA作为NC封盖配体在无数NC系统中的普遍使用实际上对纯相的SnTe纳米晶体的形成有害。

要点三：

     作者发现油胺（OAm）和锡前驱体双（三甲基硅基）氨基锡（锡硅酰胺）形成一种高活性锡油胺，它是参与SnTe NC形成的主要分子锡物种。 

 图1：(a)SnTe NC的HRTEM；(b)吸收光谱。

图2. （a，b）空气中洗涤，OA覆盖，（c，d）手套箱洗涤，OA覆盖，和（e，f）手套箱洗涤，OAm覆盖的SnTe NCs的TEM以及粒径分布。 

图3： 三种加工条件下NCs的Sn和Te XPS光谱。

图4: a） 合成小份1到小份4的³¹P光谱显示了TOPTe共振，以及测量的TOP+TOPTe（TOP（Te））浓度的量化（插图）；（b） 在OA注射之前（样品2）和之后（样品4）采集的合成样品的¹H光谱。（c） （i）锡硅酰胺和合成小份（ii）在OA注射前和（iii）注射后的¹¹⁹Sn光谱。

图5: 连续变化的工作图法。

参考文献:

Sean W. O’Neill，Todd D. Krauss. Synthetic Mechanisms in the Formation of SnTe Nanocrystals. J. Am. Chem. Soc., 2022. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c11697