单原子在催化，电池，传感等领域得到了广泛应用，然而，受规模化生产和厘米级组装，其很少用于热电材料。
近日，南京理工大学Biao Xu提出了一种大规模生产（约10 g）铂（Pt）单原子掺杂的Bi2S3（Bi2S3Pt1）材料的方法。
文章要点
1）采用溶剂热合成法，配合注射器泵法，避免了原子团聚。通过控制前驱体的量，形成了四配位的Pt−S/Pt−O键，而不是Pt−Pt键，并用X射线吸收光谱对其进行了验证。
2）与Pt团簇夹杂（Ptn）不同，Pt1单原子可以在高掺杂效率下提供充分利用的原子位来增加载流子浓度，并提供独特的原子环境来增强载流子迁移率。较大的态有效质量密度使得Bi2S3-Pt1比Bi2S3衬底具有更高的塞贝克系数。此外，Pt单原子位点的引入有效地散射了声子，使热导率(κtot)降低到0.37 W m−1 K−1。在823 K下，对于Bi2S3-0.5wt%Pt1，获得了创纪录的−0.75的zT。
这种独特的Pt1单原子对载流子迁移率的增强和对热传导的抑制将激发各种领域，如电子器件和热管理。
参考文献
Wei Zhao, et al, Mass Production of Pt Single-Atom-Decorated Bismuth Sulfide for n‑Type Environmentally Friendly Thermoelectrics, Nano Lett., 2022
DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c00947
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c00947
