橄榄石结构Fe₂GeS₄被认为是一种有前途的光伏吸收材料，可作为黄铁矿FeS₂的替代材料。据预测，Fe₂GeS₄在分解为交替相方面具有更高的稳定性，因此，其器件性能也更佳。近日，科罗拉多州立大学Amy L. Prieto团队报道了一种酰胺辅助Fe₂GeS₄ NPs合成的方法，该方法可在数分钟内直接形成纯相产物。

本文要点：

1）作者用双三甲基硅基胺基锂（LiN(SiMe₃)₂）和元素S分别代替六甲基二硅氮烷（HMDS）添加剂和六甲基二硅硫烷((TMS)₂S)，实现了反应质量的显着提高。

2）作者认为，TMS₂S和HMDS碎片在酰胺辅助的Fe₂GeS₄ NPs合成中发挥了Brønsted碱的作用，这是Ge掺入所必需的，但是这种作用与TMS₂S中的S导致了硫化铁杂质的生成。使用LiN(SiMe₃)₂和元素S分离这些效应实现了对三元相的合成控制。作者探讨了Fe-Ge-S反应态势和碱的作用，发现其浓度可提高Fe，Ge和S前驱体的反应性。合成的Fe₂GeS₄的相纯度取决于阳离子，碱和胺的摩尔比以及Fe：Ge：S的摩尔比。

3）合成的Fe₂GeS₄ NPs表现出有趣的八角形形状，其光学性质与先前公布的测量结果一致，测量带隙为1.48 eV。

该工作报道的合成路线为未来基于溶液相的Fe₂GeS₄ NP薄膜生产，与PV相关的性能测量以及未来的设备工程提供了基础。

Rebecca C. Miller, et al. Amide-Assisted Synthesis of Iron Germanium Sulfide (Fe₂GeS₄) Nanostars: the Effect of LiN(SiMe₃)₂ on Precursor Reactivity for Favoring Nanoparticle Nucleation or Growth. J. Am. Chem. Soc. 2020,

DOI: 10.1021/jacs.0c00260

https://doi.org/10.1021/jacs.0c00260