Ultra-High-Field 67 Zn and 33 S NMR Studies Coupled with DFT Calculations Reveal the Structure of ZnS Nanoplatelets Prepared by an Organometallic Approach
In: ISSN: 1932-7447, 2023
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International audience ; Herein, we report the successful characterization of sulfur vacancies in ZnS nanoplatelets by in-depth high-field and DNP-enhanced solid-state NMR of 33S and 67Zn nuclei and DFT modeling. This two-dimensional 1 nm-thick nanomaterial was obtained by reacting a dicyclohexyl zinc complex, ZnCy2, with (TMS)2S as the S source under mild conditions (45 °C) in dodecylamine. The joint experimental and theoretical studies on these nanoplatelets evidenced that a large fraction of the Zn and S atoms are located near the surface covered by dodecylamine and that the deviation from stoichiometry (agreeing with energy gap and photoluminescence properties of non-stoichiometric material) is due to sulfur vacancies. Additionally, this work reports the first 33S DNP-NMR spectrum reported in the literature alongside several ultra-high-field 33S and 67Zn solid-state NMR spectra.
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Ultra-High-Field 67 Zn and 33 S NMR Studies Coupled with DFT Calculations Reveal the Structure of ZnS Nanoplatelets Prepared by an Organometallic Approach
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Autor/in / Beteiligte Person: | Bellan, Ekaterina ; Maleki, Farahnaz ; Jakoobi, Martin ; Fau, Pierre ; Fajerwerg, Katia ; Lagarde, Delphine ; Balocchi, Andrea ; Lecante, Pierre ; Trébosc, Julien ; Xu, Yijue ; Gan, Zhehong ; Pautrot-D’alençon, Lauriane ; Le Mercier, Thierry ; Nagashima, Hiroki ; Pacchioni, Gianfranco ; Lafon, Olivier ; Coppel, Yannick ; Kahn, Myrtil ; Laboratoire de chimie de coordination (LCC) ; Institut de Chimie de Toulouse (ICT) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; Dipartimento di Scienza dei Materiali = Department of Materials Science Milano-Bicocca ; Università degli Studi di Milano-Bicocca = University of Milano-Bicocca (UNIMIB) ; Laboratoire de physique et chimie des nano-objets (LPCNO) ; Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse) ; Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT) ; Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Fédération de recherche « Matière et interactions » (FeRMI) ; Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES) ; Institut Michel Eugène Chevreul - FR 2638 (IMEC) ; Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) ; National High Magnetic Field Laboratory (NHMFL) ; Florida State University Tallahassee (FSU) ; (France), Solvay ; National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) ; UCCS Équipe RMN et matériaux inorganiques ; Unité de Catalyse et Chimie du Solide - UMR 8181 (UCCS) ; Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Artois (UA)-Centrale Lille-Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; CNRS ; Université de Toulouse ; Solvay, Chevreul Institute ; Ministère de l’Enseignement Supérieur, de la Recherche et de l’Innovation ; Region, Hauts-de-France ; FEDER ; Italian Ministry of University and Research |
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Zeitschrift: | ISSN: 1932-7447, 2023 |
Veröffentlichung: | HAL CCSD ; American Chemical Society, 2023 |
Medientyp: | academicJournal |
DOI: | 10.1021/acs.jpcc.3c02754 |
Schlagwort: |
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