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(dǎo)電導(dǎo)熱性，高電子遷移率和量子霍爾效應(yīng)等，已經(jīng)引發(fā)了廣泛的科研興趣和應(yīng)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(yīng)，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?fù)浣^緣體等領(lǐng)域具有廣闊的的應(yīng)用前景。

蘇州納米所王強斌課題組在金屬硫族化物的制備與光學(xué)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(rèn)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 ~ 1 nm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(rèn)為在反應(yīng)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(xué)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(yīng)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(dǎo)專項、國家自然基金、江蘇省自然基金和科技部的大力支持。