黑磷
- 钠离子电池黑磷基负极材料研究进展
红磷基负极材料和黑磷基负极材料。本文首先比较了黑磷与红磷的基本性质。由于黑磷具有皱褶片状的层状结构和良好的导电性，因此可以认为其在SIBs 负极材料领域具备更广阔的发展空间。随后介绍了黑磷与不同的碳材料复合、导电高分子材料、黑磷与新型二维材料复合作为SIBs负极材料的电化学性能。最后，对黑磷基负极材料的应用前景作出了展望。1 磷的结构与性质磷是非金属元素，主要有三种异形体：白磷、红磷、黑磷[图1(a)]。白磷(P4)暴露在空气中不稳定，而将白磷隔绝空气加热
储能科学与技术 2023年8期2023-08-29
- 二维黑磷的制备及电化学传感应用研究进展
205)1 引言黑磷作为一种新兴的二维材料,具有独特的蜂窝褶皱状结构,可由白磷或红磷在高温高压环境下经相转换过程制得,是单质磷的同素异形体之一[1,2]。与红磷和白磷相比,黑磷拥有较好的稳定性、抗燃性和热导性能[3]。黑磷通常有立方、正交和斜方三种晶体结构,其中正交晶系是最常见且研究最广泛的黑磷晶体形态。在正交晶系的黑磷结构中,每个磷原子均与邻近的其它三个磷原子相连,共同构成一个相互链接的六元环结构[4]。黑磷,最早由Bridgman等人在1914年,以白
聊城大学学报（自然科学版） 2023年3期2023-07-25
- 改性黑磷光催化水产氢研究进展
。二维半导体材料黑磷(BP)具有厚度依赖的直接带隙(良好的光电转化效率)、宽的光谱吸收范围(可充分利用可见光)、载流子迁移速率高(有利于光生载流子的传输)、高的比表面积以及表面丰富的催化活性位点等诸多优点。基于以上特点，黑磷在二氧化碳还原、人工固氮、光催化制氢等领域得到了广泛的研究和应用[2]。光催化分解水产氢是一种非常有前途的技术，可能成为应对当前日益加剧的能源问题和环境污染问题最有效的方法之一；而新的高性能光催化材料是使水光催化分解产氢的关键。黑磷的特
河南化工 2023年2期2023-04-16
- 黑磷在离子电池中的应用研究进展*
碱金属离子电池。黑磷的理论比容量高达2 596 mAh/g，具有独特的各向异性的结构、载流子迁移率高，是理想的离子电池负极材料[5-6]。但其在电化学过程中的低电导率和循环过程中的体积膨胀阻碍了其在储能装置中的实际应用[7]。本文首先系统综述了黑磷的基本性质。其次，介绍了黑磷在离子电池各个领域前沿有趣的应用。最后，作者就黑磷在电化学储能可能遇到的机遇与挑战提出了自己的一些看法，旨在为未来黑磷基阳极的设计提供帮助。1 黑磷的结构及稳定性磷的同素异形体有4种，
功能材料 2023年2期2023-03-09
- 黑磷在中枢神经系统疾病中载药的应用
神经系统[2]。黑磷是一种继石墨烯后新兴的二维纳米材料，出色的光学吸收能力、较大的比表面积、良好的生物相容性及生物降解性赋予了其在生物医学领域一定的应用前景。近年来的研究表明，黑磷在穿越血脑屏障方面有着独特的优势，这意味着黑磷在神经系统疾病的治疗中具有极大的潜力。现就黑磷作为药物载体在中枢神经系统疾病中的应用研究予以综述。1 黑磷及其性质黑磷(black phosphorus，ΒP)是一种新兴的二维纳米材料，它是白磷和红磷之外的磷单质的另一种同素异形体，也
海南医学 2022年9期2023-01-02
- 增强纳米黑磷稳定性和其他活性的技术进展
430074）黑磷是近年来发展起来的一种新型二维层状材料，是一种类似于石墨烯的层状结构晶体，层与层间通过范德华力相互作用堆叠在一起。黑磷具有的独特的二维结构使其展现出许多优异特性，如较高的截流子迁移率、明显的各向异性以及可由层数调控带隙宽度等，使其在生物医学、储能、信息、光电、光催化、传感、环保治理等领域具有很大的应用潜力。但由于黑磷表面存在孤对电子，易于与空气中的氧气和水发生反应，形成氧缺陷和杂质，严重影响其应用。近年来国内开发了一系列物理与化学技术，
磷肥与复肥 2022年3期2022-11-25
- 新型无机磷基阻燃剂的研究进展
无机磷基阻燃剂。黑磷（BP）［8］是一种近几年兴起的新型二维材料，容易被剥离成纳米片层。得益于其突出的热稳定性能、二维形貌特征和固有的高强度，黑磷纳米片在2018年被发现可作为增强高分子材料阻燃性能、热稳定性和力学性能的纳米添加剂［9］。以黑磷基阻燃剂为代表的新型无机磷基阻燃剂的相关研究方兴未艾，相关系统性的总结报道较少。近期廉培超等［4］从单一黑磷阻燃、功能化黑磷阻燃和黑磷协同阻燃3个方面进行了黑磷阻燃研究进展的综述，但对黑磷纳米化及功能化修饰、合成工艺
无机盐工业 2022年11期2022-11-17
- 黑磷材料现状及其在医药领域中的应用研究
体(红磷、白磷和黑磷)中，黑磷是形态最为稳定的一种形态。和石墨烯类似，黑磷也为层状结构，但不同的是，同一层内的磷原子不在同一平面上，是一种蜂窝状的褶皱结构，而非平面结构。层内具有较强的共价键，还留有单个的电子对，因此每个磷原子都是饱和的，层与层之间靠范德华力作用[1]。由于具有层状结构，因此黑磷也通过类似石墨烯的方式进行剥离，或者以直接合成方式进行制备。所谓二维材料就是原子层或者近似原子层厚度的薄片，其导电和热传导被限制在该平面内，同时由于原子层充分暴露，
化肥设计 2022年5期2022-10-24
- 黑磷-硫化锌异质结表面古斯-汉欣位移的可调性
，李宇博，付淑芳黑磷-硫化锌异质结表面古斯-汉欣位移的可调性张硕，李宇博，付淑芳（哈尔滨师范大学 物理与电子工程学院，黑龙江 哈尔滨 150025）基于传输矩阵和表面声子极化子理论，设计了黑磷-硫化锌异质结来实现对远红外区间反射光束古斯-汉欣（GH）位移的调控．理论计算结果表明，通过控制黑磷的电荷掺杂密度及各项异性轴方向等因素，GH位移可被调控且其最大值甚至可达到真空波长的68倍左右．这些研究结果对于新型纳米光学器件的研究具有重要意义．黑磷；古斯−汉欣位移
高师理科学刊 2022年8期2022-09-06
- 黑磷烯纳米阻燃剂研究进展
固有的性能优势。黑磷是红磷的同素异形体，可以像红磷一样作为聚合物体系的阻燃剂使用。与以往所有其他阻燃剂不同点是，黑磷不仅是力学性能优异的二维纳米晶体材料，也是具有良好热稳定性（热分解温度超过500°C）的磷系阻燃剂。剥离黑磷得到的黑磷烯具有二维层状纳米材料的结构与性能优势，如巨大表面积、对聚合物基体的增强作用及提高阻燃效率。阻燃剂本身同时具有高强度、大比表面积、高温稳定性及强效阻燃性等性能优势情况在阻燃剂领域几乎是史无前例的，这也是黑磷（烯）阻燃剂成为近期
中国塑料 2022年5期2022-06-09
- 黑磷的液相法制备研究进展
实验室；3.昆明黑磷科技服务有限责任公司）黑磷具有层状结构,是磷最稳定的一种同素异形体[1]。通过对黑磷进行剥离可以得到纳米黑磷[2]。大量的理论和试验结果表明,纳米黑磷具有很多优异的性能,例如高度的各向异性、较高的载流子迁移率和可调的直接带隙等[3],在储能[4]、催化[5]、场效应晶体管[6]、太阳能电池[7]、阻燃[8]、生物医药[9]等领域展现出很好的应用前景。然而,目前黑磷的应用仍受限于其制备方法及剥离方法,开发黑磷尤其是纳米黑磷的高效制备方法对
无机盐工业 2022年3期2022-03-11
- 纳米黑磷应用在阻燃领域的研究进展
00；4. 昆明黑磷科技服务有限责任公司，云南昆明 650500）目前，高分子材料已经在能源、航空航天、军工、通讯、建筑、轨道交通、高端产业等领域得到广泛应用［1-2］。然而，大部分高分子材料含有碳、氢两种元素，其受热分解的温度较低，容易燃烧。阻燃剂是一类可以阻止材料燃烧的助剂，它能减少燃烧时所释放的热量，降低有毒有害气体的释放量。所以，阻燃剂的开发与利用对于保障人类的生命健康和财产安全具有重要意义。常用的阻燃剂有卤系阻燃剂和磷系阻燃剂。研究表明卤系阻燃剂
磷肥与复肥 2021年12期2022-01-10
- 黑磷量子点复合材料应用研究进展
光电技术的发展，黑磷量子点技术以及黑磷复合技术飞速发展，近十余年该领域不仅在制备和复合技术方面有了引人注目的进展，而且应用领域也日益扩展，有望成为精细化工十分重要的分支之一。黑磷是黑色有金属光泽的晶体，是具有正交结构且反应活性最低的磷的同素异形体。其结构是一种类似于石墨烯的层状结构，层与层间通过范德华力结合，具有许多优异性能，如较高的截流子迁移率、明显的各向异性以及可由层数调控带隙宽度等，被认为是最具潜力应用于储能和半导体领域的二维材料。但由于黑磷表面存在
磷肥与复肥 2021年8期2021-12-25
- 扭转变形对掺金黑磷烯电子结构和光学性质的影响*
了扭转变形对掺金黑磷烯电子结构和光学性质的影响.研究发现,与本征黑磷烯受扭体系相比,掺金黑磷烯体系的电子结构对扭转变形的敏感度提高.能带结构分析发现,本征黑磷烯是直接带隙半导体,金掺杂后,可实现其从半导体到金属的转变.掺金黑磷烯体系扭转1°后,带隙被打开,成为间接带隙半导体.随着扭转角的增加,本征黑磷烯体系的带隙增长缓慢,而掺金黑磷烯体系的带隙呈先减小后增加,再减小的趋势.从态密度分析发现,扭转角为0°—5°时,本征黑磷烯体系具有很强的sp 轨道杂化,s
物理学报 2021年22期2021-12-09
- 黑磷二维材料制备及其光电子器件研究进展
用p型二维材料。黑磷(BP)作为一种p型二维材料，其独特的能带结构和光电性能赢得了研究人员的广泛关注[20-27]。黑磷是磷单质中最稳定的一种同素异形体，与石墨烯类似，其晶体具有二维层状结构，层与层之间通过弱范德瓦尔斯力相互作用。因此，通过破坏层间弱范德瓦尔斯作用，可获取单层或者少层的黑磷材料。2014年，上海复旦大学张远波团队通过机械剥离法成功获得了厚度为纳米级的少层黑磷[28]，并证明了其独特的p型导电属性。研究者将黑磷制备成性能优异的晶体管，测试表明
发光学报 2021年11期2021-11-22
- 拉伸形变及电场作用对黑磷烯吸附Si 原子电学特性影响的密度泛函理论研究*
为2.778%的黑磷烯吸附硅原子模型,基于密度泛函理论计算了模型的电子特性,并通过应力及电场对其电子特性进行调控.研究表明:当前研究的覆盖度下,Si 原子的吸附导致黑磷烯几何对称性被破坏,加剧了体系内的电荷转移,完成轨道再杂化.使黑磷烯带隙消失,实现了其由半导体向准金属的转变.其稳定的吸附位是位于P 原子环中间的H 位.拉伸和电场均降低了黑磷烯体系稳定性.拉伸形变使黑磷烯吸附Si 原子结构打开带隙,且带隙与形变量成正比,实现对其带隙的调控.电场与拉伸共作用
物理学报 2021年21期2021-11-19
- 石墨烯/黑磷烯复合材料的溶剂热法制备及其储钠性能研究
500；3.昆明黑磷科技服务有限责任公司，云南 昆明 650500）黑磷（BP）具有较快的离子迁移率和较高的理论比容量，应用于钠离子电池负极材料呈现出较好的电化学性能［1-3］；但块状黑磷直接应用于钠离子电池时，在嵌脱钠过程中存在较大的体积膨胀而导致其粉化脱落，循环性能差。解决上述问题的主要途径是将黑磷纳米化并与高导电性的材料复合制备出黑磷基纳米复合材料。目前，黑磷基储能负极材料的制备方法主要分为两种：第一种是自上而下，即将较大尺寸的黑磷通过机械剥离、电化
磷肥与复肥 2021年9期2021-11-09
- 黑磷纳米光催化材料研究进展
方程式和还原电位黑磷材料作为一种新兴的二维材料，近几年受到了研究人员极大的关注[21]。黑磷晶体由一层层的片状结构堆叠而成，层与层之间通过弱的范德华力结合，因此可以通过剥离形成二维(2D)结构[22]。相比于其它二维材料，黑磷材料具有诸多独特的优点。黑磷具有带隙可调节性，从块体材料的0.3 eV变化到单层纳米片的2.0 eV，吸收范围可覆盖紫外-可见-近红外区域。更重要的是，黑磷具有高电子迁移率，有利于载流子的传导，促进电子-空穴对的分离，从而提高催化性能
中国材料进展 2021年7期2021-09-18
- 电化学剥离黑磷制备纳米黑磷研究进展
实验室；3.昆明黑磷科技服务有限责任公司）黑磷是磷最稳定的一种同素异形体［1］。黑磷具有类似石墨的天然褶皱层状结构（见图1），层与层之间通过范德华力作用在一起，通过剥离可削弱黑磷层间的范德华力，使黑磷变为纳米黑磷［2-3］。纳米黑磷具有很多优异的性质，如可调节直接带隙、高载流子迁移率、良好的光电子性能等，在场效应晶体管、储能、催化、脉冲激光器、阻燃等领域具有良好的应用前景［4-12］。然而，纳米黑磷的应用受限于其制备方法。目前，纳米黑磷的制备方法主要有机械
无机盐工业 2021年6期2021-06-23
- 黑磷的制备及储能应用研究进展
实验室；4.昆明黑磷科技服务有限责任公司）随着世界各国经济的繁荣发展，全球对能源的需求量与日俱增，大量使用化石能源所带来环境污染的问题逐渐凸显。所以，风能、太阳能和水能等新能源的开发与利用成为环境改善的关键。然而，新能源的开发与利用离不开能量的高效存储。二次电池如锂离子电池、钠离子电池等因为具有长循环寿命、清洁安全、无记忆效应等优点而被广泛应用于人类的生活生产中。磷在自然界中储量丰富，由于具有高的理论比容量（2 596 mA·h/g）而使其成为了潜在的储能
无机盐工业 2021年6期2021-06-23
- 二维黑磷的制备、表面功能化与光电催化
中国科学院大学）黑磷作为一种新兴的单元素直接带隙半导体材料，具有与石墨烯类似的二维结构，自2014 年被成功剥离以来，引起了世界范围内科学家的广泛关注［1-2］。 黑磷中每个磷原子与相邻的 3 个磷原子共价相连，形成褶皱的蜂窝状结构，层与层之间通过范德华力堆叠［3］。 独特的结构赋予了黑磷良好的光电转换 特性［4］，明 显 的 各 向 异 性［4］、较 高 的 载 流 子 迁 移率［1］以及随层数可调的带隙宽度［5］，使 其在光 电［6］、热电［7］、光热
无机盐工业 2021年5期2021-05-13
- 新型黑磷基光催化技术的研究综述
明洋，和梦江新型黑磷基光催化技术的研究综述霍立明，欧晓霞，方奇，余熠祥，张明洋，和梦江（大连民族大学环境与资源学院，辽宁 大连 116000）黑磷是一种直接带隙半导体材料，具有特殊的层状结构。近年来，黑磷复合材料在国内外取得迅速发展，成为新型、高效可见光响应的光催化材料代表之一，在解决能源短缺和环境污染方面具有潜在的应用前景。详细介绍了黑磷的结构、特性，概述了黑磷基催化剂的制备方法及应用情况。结合目前的研究状况展望了未来黑磷基材料的研究方向。黑磷； 光催化
辽宁化工 2021年4期2021-05-05
- 单层黑磷烯中极化子的有效质量
辽028043）黑磷烯作为一种新型的二维材料，由于具有直接带隙和较高的载流子迁移率，引起了诸多专家学者的兴趣.Pereira等［1］利用紧束缚模型，推导了朗道能级的表达式，研究了外电场对双层黑磷烯电子带隙的影响.Sousa等［2］利用紧束缚模型的低能展开方法得到了单层黑磷烯纳米带能谱，研究了带隙与纳米带宽度的关系.Sousa等［3］利用紧束缚模型推到了多层黑磷烯再长波近似下的哈密顿量表达式，研究了层数对带隙和有效质量的影响.Takao等［4］利用紧束缚近似
内蒙古民族大学学报(自然科学版) 2021年1期2021-04-07
- 二维半导体光电探测器的发展、机遇和挑战
[3]。2.2 黑磷黑磷也是近年来备受关注的一类二维半导体光电探测器材料，当前黑磷材料制备技术可以剥离出单层黑磷和多层黑磷，多层黑磷是一种双极性半导体，具有较高的迁移率，不仅如此，黑磷的电学性能、光学性能等有明显的各向异性。少层黑磷在成像方面具有重要的应用，少层黑磷能够接受红外光信号，并将其进行转化和成像。黑磷具有良好的特性，在二维半导体探测器方面的应用具有较大的潜力，但当前黑磷结构不稳定制约了其发展和应用前景，黑磷在空气中容易吸水并与氧气发生反应，在黑磷
信息记录材料 2021年2期2021-04-04
- 低维黑磷的制备及其在光催化降解领域的应用研究进展
等[8]就发现了黑磷，然而近100 年间科学家们对黑磷的研究极少，直至2014 年Zhang 等[9]利用胶带进行机械剥离的方法成功制备了单层的二维黑磷纳米片才使它真正出现在科学家们的视野中。低维黑磷不同于石墨烯带隙的缺失[10]及过渡金属硫化物较低的载流子迁移率[11]，它兼具了直接可调节带隙和高载流子迁移率的优点，使得它能在光催化降解领域有着良好的应用前景。本文将对低维黑磷的制备及其在光催化降解领域中的应用研究进展进行介绍。1 低维黑磷制备研究进展黑磷
化工进展 2021年2期2021-03-08
- 二维黑磷的光学性质*
与应用价值.二维黑磷是2014 年才加入二维材料的大家族, 最早是由复旦大学Li 等[16]进行了研究报道,他们展示了基于少层黑磷制成的场效应晶体管(FET)不仅具有高达105的开关比, 同时室温下具有不俗的载流子迁移率(约1000 cm2/V).随后二维黑磷以其优异的性质很快引起了人们广泛研究兴趣, 在2014—2015 年一年间就有近百篇关于黑磷的研究论文发表[17].不同于石墨烯、过渡金属硫族化合物(TMDCs)等其他的二维材料, 黑磷具有以下特性.
物理学报 2021年2期2021-01-28
- 电化学辅助制备黑磷纳米带
00；3. 昆明黑磷科技服务有限责任公司，云南 昆明 650500）0 引言黑磷是磷最稳定的同素异形体，具有类似石墨烯的天然褶皱层状结构，层与层之间由范德华力作用在一起，单层内每个P原子通过共价键与另外3个P原子相连，每个P原子还留有一对孤对电子［1-3］。通过剥离，可削弱黑磷层间的范德华力并打断P—P键，使黑磷变为纳米黑磷［4］。与黑磷相比，纳米黑磷具有更大的比表面积、更多的反应位点和更高的电子迁移率，在储能、催化、阻燃、生物医学等领域具有巨大的应用潜力
磷肥与复肥 2020年10期2020-12-09
- 黑磷的多声子共振拉曼散射*
93)1 引 言黑磷作为一种典型的平面内各向异性材料, 在电子迁移率、光吸收等方面表现出了显著的各向异性, 有望用于下一代各向异性纳米光电子器件中[1−4].黑磷的电学和光学各向异性源于其电子能带结构和声子色散关系的各向异性. 拉曼光谱作为材料的指纹谱, 可快速、方便和无损地表征材料的晶体结构、电子能带结构和声子色散关系[5−9]. 一阶拉曼散射已经广泛地应用于体材料、少层甚至单层黑磷的表征[2,3,9−12]. 由于动量守恒选择定则的限制, 只有布里渊区
物理学报 2020年16期2020-08-29
- 块状和少层黑磷的合成
210023块状黑磷合成及电化学剥离制备少层黑磷示意图3,4。黑磷(Black Phosphorus，BP)具有层状结构，而少层黑磷作为一种二维材料，则具有各向异性和随层数可调的性质。与石墨烯相比，黑磷具有可调的带隙；而与过渡金属二硫化物相比，黑磷具有较高的载流子迁移率，因此黑磷在半导体领域崭露头角。黑磷亦具有光热特性和优异的生物相容性，在生物领域如肿瘤治疗等方面应用前景广阔。此外，黑磷的电学和层状性质也促进了其在能源领域的应用。然而，目前黑磷的可控合成仍
物理化学学报 2020年7期2020-07-23
- 水流在旋转黑磷纳米管内轴向驱动特性*
模拟研究了旋转的黑磷纳米管对管内水流的轴向驱动特性， 研究结果表明: 手性黑磷纳米管在旋转时会驱动管内水分子沿轴向运动， 运动方向由纳米管转向决定; 管内水流的流速和驱动力会随着黑磷管转速的提高而增大. 采用黑磷双壁Couette模型计算分析了水-黑磷界面的摩擦系数及滑移特性，阐明了黑磷表面天然的各向异性微结构是旋转黑磷管轴向驱动水流的本质原因. 构建了在双层黑磷纳米管间填充水分子的模型， 发现内外黑磷管同时旋转时， 管间水分子的轴向运动会增强. 纳米管半
物理学报 2020年11期2020-06-30
- 喻学锋研究团队发现一种基于黑磷活性的天然生物活性纳米化疗药物
9-784(基于黑磷的活性磷疗——一种天然生物活性纳米化疗药物的新发现)”。癌症是目前全球人类主要致死原因之一，对患者、家庭和社会造成了巨大的经济负担。虽然一些新型抗肿瘤疗法，如免疫细胞疗法和靶向抗癌药物等已进入临床应用，但依然存在着一些亟需解决的难题。如免疫细胞疗法对白血病具有较好的疗效，但对实体瘤的疗效却仍不理想。而靶向抗癌药物对癌细胞特异性识别的稳定性较差。因此，治疗癌症的主要手段仍然是采取化学药物治疗。但现有的大多数小分子化疗药物在杀伤癌细胞的同时
集成技术 2020年2期2020-06-03
- 黑磷烯稳定性增强研究进展
MDs)[6]和黑磷[7]。其中黑磷作为磷的一种最稳定的同素异形体，于1914 年被首次合成，其晶体具有褶皱的层状结构，通过剥离的方式可以获得其层状对应物-黑磷烯[8]。黑磷烯是一种新型的二维材料，结合了石墨烯与TMDs 二维材料的优点，具有较高的载流子迁移率[1000 cm2/(V·s)]，可调节的直接带隙(随着层数的增加，带隙从2.0 eV 向0.3 eV 逐渐减小)，独特的各向异性以及优异的物理化学性质等特点[8-11]，在储能[12-13]、催化[
化工学报 2020年3期2020-05-15
- 面内双轴应力作用下单层黑磷能带性质研究
二维材料的不足，黑磷这种具有带隙以及高迁移率的二维材料引起了人们的关注.常温下的单层黑磷空穴迁移率可达1000 cm2V-1s-1 [11-14].与石墨烯和TMDs相比，黑磷具有直接带隙，带隙随着黑磷层数的增加而减小，单层黑磷带隙为1.51 eV，块状黑磷带隙为0.3 eV[15]，这使得我们可以通过改变黑磷晶体层数来获得理想的带隙.对于黑磷的研究已经有很多.刘远全[16]等人利用第一性原理研究了Fe、Co、Ni在P位吸附和掺杂磷烯的性质，发现Co在P位
原子与分子物理学报 2020年2期2020-05-15
- 黑磷的矿化法制备及其形成机制研究进展
500；3.昆明黑磷科技服务有限责任公司，云南 昆明 650500）0 引言图1 黑磷晶体结构［6］2014 年，黑磷场效应晶体管的成功制备引起了人们对黑磷的高度关注［1］。黑磷，一种新型二维半导体材料，是磷的一种同素异形体，也是密度最大、反应活性最低的一种磷单质。如图1所示，黑磷的原子层间通过范德华力相互作用堆叠在一起，在单层内每个P 原子与3 个相邻P 原子以共价键的形式结合，形成一个褶皱的蜂窝结构，每个P原子还留有一对孤对电子［2-4］。黑磷由于其独
磷肥与复肥 2020年2期2020-05-06
- 黑磷纳米材料的制备以及在生物医药领域的研究进展
2000 引 言黑磷（black phosphorus,BP）是一种结构类似于石墨烯的晶体，是磷元素的同素异形体，可稳定存在于自然界中。黑磷纳米片作为一种新型二维纳米材料，因其具有较大的比表面积、良好的生物相容性、优异的光热性能等特点，在疾病治疗、药物载体、临床检测等生物医药领域受到广泛关注。目前研究发现黑磷纳米级材料分为零维的黑磷量子点和二维的黑磷纳米片。黑磷原子层间由范德华力相互作用层状材料，每个磷原子间通过共价键结合，形成褶皱的蜂窝状结构。与石墨烯相
国际生物医学工程杂志 2020年6期2020-03-06
- 黑磷复合材料制备与应用技术研究进展
430074）黑磷是黑色有金属光泽的晶体，它与黄磷、红磷、紫磷同为磷的同素异形体，是近年发展起来的一种新型二维层状材料。薄层黑磷表现出较强的光传导效率，单层黑磷又叫磷烯，其光响应波段较广，能与电磁波发生强烈的相互作用。黑磷烯是天然的P型半导体，具有直接带隙，带隙可通过改变堆叠的磷层数进行调节，且具明显的各向异性。与其他二维材料如石墨烯和MoS2相比，黑磷烯具有高电子迁移率，漏电流调制率是石墨烯的104～105倍，其光学和光电性能具有更大优势。因此，在未来
磷肥与复肥 2020年3期2020-03-01
- 喻学锋研究团队制备出一种廉价且高效的黑磷基光催化剂
主导的研究在廉价黑磷基光催化剂方面取得进展。相应成果为“Wen M, Wang JH, Tong RF, et al.A low-cost metalfree photocatalyst based on black phosphorus [J].Advanced Science, 2019, 6(1): 1801321(一种廉价、不含金属的黑磷基光催化剂)”。黑磷作为一种新型二维半导体材料，由于具有带隙可调、吸收范围广、载流子迁移率高等优点，在能源与催化
集成技术 2020年1期2020-02-10
- 黑磷基二维纳米材料在癌症诊疗领域的研究探索
纳米片形式存在的黑磷纳米材料受到科研工作者广泛关注，尤其在光电催化、能源存贮及生物医药学等领域具有广阔应用前景，其中超薄黑磷纳米片（FLBP）因其优越的荧光特性，光热转换能力及微乎其微的生理毒性在生物成像及癌症诊断领域具有重要应用价值。关键词：黑磷;二维纳米材料;癌症诊疗1 二维黑磷纳米片简介与传统的块状纳米材料相比，二维纳米材料具有可运载比表面积大，易于修饰，具有卓越的光物理及光化学特性，对于发展新型、多功能化纳米诊疗策略具有显著优势。尤其在生物医药领域
中国化工贸易·下旬刊 2019年11期2019-10-21
- 黑磷纳米通道内压力驱动流体流动特性*
[13,14].黑磷[15-17]作为目前比较热门的低维材料, 不仅具有特殊的光学、电学特性, 还具有高载流子迁移率及天然带隙等特点[18].除此之外, 由于黑磷表面特殊的褶皱结构所导致的各向异性也是一个非常值得深入研究的特性.目前关于黑磷各向异性的研究主要集中于力学[19]、电学[20]和光学[21]方面.Chen等[19]利用原子力显微镜测量放置在凹槽上的不同手性的黑磷纳米带的力学特性, 结果发现沿锯齿型方向和扶手椅型方向上测得的理想弹性模量分别为65
物理学报 2019年17期2019-09-21
- 黑磷制备方法的研究进展*
但其迁移率较低，黑磷的出现正好弥补了TMDs的这一不足.随着层数的变化，黑磷带隙可从块体的0.3 eV增加到单层的2 eV，能有效弥补石墨烯零带隙与二硫化钼1.9 eV带隙的不足；且在带隙变化过程中，黑磷始终是直接带隙;因此，通过调控带隙，可使其对可见光到近红外光谱范围内均有良好的响应[3]，还可解决逻辑电路的“开”和“关”问题，这是黑磷优于其他两类二维材料的一大特点[4];同时，由于其具有显著的平面各向异性[5]，在电子-声子相互作用[6]、热电材料[7
云南师范大学学报（自然科学版） 2019年2期2019-04-04
- 黑磷烯的制备及其非线性光学性质研究进展
中意外发现黑色的黑磷[1]，磷的这一同素异形体开始进入研究人员的视野。由于黑磷的制备条件过于苛刻且难以保存，在黑磷发现后相当长的一段时间内，鲜有对黑磷研究的报道。直至2007年，Lange等首次提出常压下制备黑磷烯的方法[2]，黑磷才再一次受到物理学家、材料学家和化学家的关注。目前，关于黑磷材料的应用延伸到了多个领域，例如场效应晶体管[3]、锂离子电池[4]、钠离子电池[5]、太阳能电池[6]等方面。黑磷烯是一种从黑磷剥离出来的有序磷原子构成的、低原子层的
中国材料进展 2019年12期2019-02-11
- 世界第一只黑磷光纤化学传感器实现重金属离子的超灵敏检测
世界上第一只基于黑磷的光纤化学传感器，具有超高的灵敏度、超低的检测限以及广阔的浓度检测范围，可完成对重金属离子的超灵敏检测，并能够为化学和生物传感提供一个优越的光学检测平台。黑磷是一种具有直接带隙二维半导体材料，具有独特的二维平面结构、超高比表面积、众多的活性位点，以及从可见到红外广阔的光谱响应范围。而倾斜光纤光栅是一种新型的光纤器件，大角度倾斜光栅结构能够将纤芯光学基模前向耦合到光纤包层，在特定的波长形成一系列离散的谐振峰，光的耦合将随着外界媒质折射率等
传感器世界 2018年1期2018-11-16
- 磷-碳二元拓扑结构设计及其在储能领域的应用
拓扑结构。其中，黑磷具有导电性良好、热稳定性好等特点，近年来受到广泛的关注。本文主要介绍了红磷、黑磷在锂离子电池、钠离子电池、锂硫电池、镁离子电池、超级电容器和太阳能电池上的应用，分析了这两类磷作为蓄电池负极材料存在的问题。根据红磷与黑磷各自的优势和缺点，综述了磷-碳二元拓扑结构设计对两类磷电极材料的改性研究，并分析了具有不同二元拓扑结构的磷-碳复合材料在新能源领域中的应用与发展前景。黑磷；红磷；拓扑结构；能源存储随着全球能源危机的加重与环境污染问题的日益
储能科学与技术 2018年6期2018-11-09
- 二维纳米材料黑磷的光电特性研究进展
，张 晗深圳大学黑磷光电工程实验室，光电协同创新中心，光电工程学院目 录I.引言163II.二维黑磷的制备164A.块体黑磷的制备164B.机械剥离165C.液相剥离165D.脉冲激光沉积法166III.二维黑磷的光电性质166A.线性光吸收特性166B.非线性饱和吸收特性167C.动态光响应特性167IV.二维黑磷的光电应用168A.光电探测器168B.光纤激光器168C.全光信号处理器件1701.全光阈值器件1702.全光调制器件1703.全光波长转换
物理学进展 2018年4期2018-08-21
- 纳米二维黑磷的PTFE薄膜涂层的制备及其摩擦性能研究
近年来，纳米二维黑磷(BP)因其独特的二维结构和出色的电学、光学和磁学性质，日益受到诸多学者的重视[10-12]。黑磷是一种类似于石墨烯的二维层状材料，层间通过范德华力黏合，因此可以剥离单层或几层纳米片。然而，与单层石墨烯的情况不同，每个磷原子与3个周围的磷原子共价键合，在单原子层中形成褶皱蜂窝结构[13-15](如图1所示)。(a)俯视图(b)左视图(c)立体图图1 纳米二维黑磷的晶体结构示意图Fig.1 Schematic diagram of the
宇航总体技术 2018年4期2018-07-31
- 磷烯的制备、性质及应用研究进展
到新的同素异形体黑磷．尽管在常规条件下黑磷相对白磷和红磷的热力学稳定性更高[3-6]，黑磷却是三者中最后被发现的．迄今为止，对于磷元素而言，至少有5种具备不同晶型或无定型结构由制备得到[6]，且还存在其他一些理论预测的结构[7-9]．从20世纪60年代后期开始，因超导现象的广泛研究，磷元素的多种相态也受到关注[10-14]．研究发现，磷元素在某临界温度(4～10 K)下会出现超导现象；高压下存在磷立方和菱方结构[10, 14]，这促进了高压法制备黑磷技术的
深圳大学学报（理工版） 2018年3期2018-06-14
- 二维黑磷纳米片的液相剥离和稳定性研究
高压的条件下制得黑磷晶体，但由于制备条件过于苛刻，未能引起广泛关注。直到 2014年，复旦大学张远波教授团队首次揭示了寡层黑磷的特殊褶皱二维结构和高迁移率，黑磷作为二维材料家族的新成员才重新吸引了研究人员的目光[2]。作为一种直接带隙半导体材料，块体黑磷的带隙大小约为 0.3eV；而单层黑磷的带隙约为 1.5eV，且其带隙大小可以通过层数进行调节[3]。以往研究证明，黑磷具有较高的电子迁移率，可达103cm2/(V·s)[4]；高达 104的开关比和很好的
集成技术 2018年3期2018-05-24
- 喻学锋：“领舞”黑磷技术创新与产业发展
研制成功首个二维黑磷面内异质结催化剂，修复了黑磷的缺陷，并实现了全电解水。”中国科学院深圳先进技术研究院研究员喻学锋博士说。他介绍，这种缺陷修复技术可有效提高黑磷的稳定性、导电性和电催化性能，它的研发成功，将极大拓展黑磷在能源催化等领域的应用，并为新型多功能二维复合材料的构建提供了一种新思路。黑磷被誉为“第二个石墨烯”2014年，喻学锋从香港城市大学加盟中国科学院深圳先进技术研究院，立即投身到黑磷的研究中。喻学锋介绍，磷是一种世界范围内极为稀缺且不可再生的
中国科技产业 2018年4期2018-04-24
- 黑磷的低成本制备研究*
化工重点实验室）黑磷是一种具有褶型的层状结构晶体，通过剥离黑磷可以得到黑磷烯。黑磷及黑磷烯在光电子、催化、储能等领域具有良好的应用前景［1-9］，是最近发展起来的一种高附加值磷化工产品（目前中国国内市场售价为6 000～9 000元/g）。目前，黑磷的制备方法主要有机械球磨法、高压法、铋熔化法和矿化法。机械球磨法采用高能球磨机，将红磷在球磨介质的反复撞击下制得黑磷［10］。该方法制得的黑磷结晶性不仅与球磨时间有关，还与球磨过程中球磨介质对磷单质的撞击力及撞
无机盐工业 2018年2期2018-02-26
- 黑磷的特性与应用
410083）黑磷的特性与应用许亦非（中南大学 材料科学与工程学院，湖南 长沙 410083）黑磷拥有直接带隙的特性，填补了二维材料的空白，成为备受关注的新型二维材料。其良好地光吸收效率，结合它本身的高载流子迁移率，使得黑磷在通讯及能源方而具有重要的潜在应用价值。本文概述了黑磷的结构、直接带隙特性和其在半导体、场效应晶体管等领域的应用。黑磷；直接带隙；场效应晶体管；半导体二维晶体以平面形式存在，犹如将三维晶体减薄至一个原子层厚。二维材料中石墨烯以其诸多优
化工管理 2017年8期2017-03-03
- 黑磷纳米药物可多模式精准治疗癌症
人成立的课题组在黑磷生物医学新应用上取得新突破，发现黑磷纳米薄片可实现肿瘤的光热治疗、化疗和生物响应的三重协同治疗。比起传统的治疗方法，黑磷纳米片载药系统更加高效、精准。黑磷纳米薄片对于阿霉素的负载量显著高于传统的聚合物纳米粒子载体，提高了化疗药物的疗效。endprint
发明与创新·大科技 2017年1期2017-01-14
- 张晗：在二维材料世界绽放异彩
团队负责人，深圳黑磷光电技术工程实验室及二维材料与器件重点实验室主任。2011年7月从新加坡南洋理工大学博士研究生毕业，获工学博士学位；2013年至今，在深圳大学光电科技协同创新中心范滇元院士团队工作，在Nature Photonics，Nature Communications（3篇），PRL，Advanced Materials等光电期刊共发表论100余篇，论文总引用超过7600次（google学术搜索）, H因子为42，其中ESI高引用论文20篇，单
科学中国人 2016年34期2016-12-28
- 基于二维层状黑磷的高性能柔性固态超级电容器
1)基于二维层状黑磷的高性能柔性固态超级电容器刘忠范 (北京大学化学与分子工程学院，北京大学纳米化学研究中心，北京100871)[Highlight]www.whxb.pku.edu.cn近年来，二维纳米材料以其特殊层状结构与优良性能作为柔性储能器件电极材料，人们已进行了广泛探索研究，期望发现性能优异的柔性二维电极材料。黑磷作为一种p型直接带隙层状单元素半导体上世纪60年代已被发现1，但对二维层状黑磷的广泛兴趣始于2014年其在场效应管中的成功应用2，近两
物理化学学报 2016年4期2016-03-15
- 科学家成功制备二维黑磷场效应晶体管
学家成功制备二维黑磷场效应晶体管文/吴长锋 杨保国记者从中国科学技术大学获悉，该校微尺度物质科学国家实验室陈仙辉教授课题组与复旦大学张远波教授、封东来教授和吴骅教授课题组合作，在二维类石墨烯场效应晶体管研究中取得重要进展，成功制备出具有几个纳米厚度的二维黑磷场效应晶体管。研究成果近日在线发表在《自然·纳米科技》杂志上。单层原子厚度的石墨烯的发现，标志着二维晶体作为一类可能影响人类未来电子技术的材料问世。然而二维石墨烯的电子结构中不具备能隙，在电子学应用中不
化工管理 2014年10期2014-04-04
- 复旦大学发现新型二维半导体材料黑磷
型二维半导体材料黑磷近年来 二维晶体材料因其优越的电气特性 成为半导体材料研究的新方向。继石墨烯、二硫化钼之后 在《自然·纳米技术》杂志上 复旦大学物理系张远波教授课题组发现了一种新型二维半导体材料——黑磷 并成功制备了相应的场效应晶体管器件 它将有可能替代传统的硅 成为电子线路的基本材料。二维晶体是由几层单原子层堆叠而成的纳米厚度的平面晶体 比如大名鼎鼎的石墨烯。但是石墨烯没有半导体带隙 即分隔电子导电能带 导带 和非导电能带 价带 之间的无人禁区 也就
河南化工 2014年3期2014-04-03