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Controlled synthesis of SnSxSe2?x nanoplate alloys via synergetic control of reactant activity and surface defect passivation control with surfactant and co-surfactant mixture

DOI:10.1016/j.jssc.2019.07.048 期刊:Journal of Solid State Chemistry 出版年份:2019 更新时间:2025-09-19 17:13:59
摘要: Two-dimensional (2D) metal dichalcogenide nanomaterials have been receiving enormous research interest for electronic, optoelectronic, and catalytic applications. However, the facile tunability of alloying and doping, as well as the successful formation of ideal defect-free nanoplate morphology have been hardly achieved for 2D nanomaterials. Herein, we successfully synthesized a series of 2D solid-solution SnSxSe2(cid:1)x particles of 0.20–2.00 μm width and 30–68 nm thickness with morphological defect-free nanoplate via a solvothermal reaction. With controlled reactivities of elemental chalcogen precursors, a co-surfactant hexylamine together with a structure-directing agent polyvinylpyrrolidone was found to be essential for realizing ideal defect-free nanoplate morphology of SnSxSe2(cid:1)x particles without either cabbage-like or twinned structure. The successful synthesis of morphologically defect-free SnSxSe2(cid:1)x nanoplates with rationally controlled energy band gaps ranging from 1.36 eV for SnSe2 to 1.96 eV for SnS2 could provide promising materials for electronics, optoelectronics, and electrocatalytic applications.
作者: Jong Kook Won,Chahwan Hwang,Kyunghan Ahn,Seong-Young Choi,Yongkyu Lee,Jaehyun Kim,Yangjin Lee,Sung Kyu Park,In Chung,Choongik Kim,Kwanpyo Kim,Sang Hyun Ahn,Min Hyung Lee,Myung-Gil Kim
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To synthesize morphologically defect-free solid-solution SnSxSe2(cid:1)x nanoplates via a solvothermal reaction and to demonstrate the rational tuning of the electronic bandgap by the formation of a solid solution of SnS2 and SnSe2.

The successful synthesis of morphologically defect-free SnSxSe2(cid:1)x nanoplates with tunable band gaps provides promising materials for electronics, optoelectronics, and electrocatalytic applications.

The synthesis of SnSxSe2(cid:1)x nanoplates with controlled morphology and composition is challenging due to the differences in precursor reactivities and the need for precise control over reaction conditions.

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