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- 發布時間2018-10-12 15:55
- 發布人金(jin)彩集團(tuan)
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少(shao)層(ceng)黑(hei)磷作(zuo)為一(yi)種新型二維材(cai)料，具有(you)帶隙(xi)隨層(ceng)數可調(diao)、載流(liu)子遷(qian)移(yi)率高的(de)特點，在能(neng)量轉(zhuan)換和存儲、催化、生物(wu)醫(yi)藥(yao)等領域有(you)著重(zhong)要的(de)應用前景(jing)。然而，少(shao)層(ceng)黑(hei)磷納米片很容易被氧化降解，其在空(kong)氣及水環境中穩定性差的(de)問題嚴重(zhong)制約了(le)黑(hei)磷的(de)應用。如何(he)提(ti)高黑(hei)磷的(de)穩定性是當前黑(hei)磷材(cai)料研(yan)究急(ji)需解決的(de)問題。
基于以C60為代表的富勒烯在水、氧氣和空氣環境下具有很高的穩定性的特點，該研究組在前期工作中發展的利用固相機械化學法（高能球磨法）制備少層黑磷納米片（Adv. Mater. 2017, 29, 1605776）的基礎上，通過在球磨塊體黑磷時加入C60，成功地制備了一種新型黑磷-C60雜化材料。通過與中國科大化學與材料科學學院教授季恒星、杜平武、陸亞林以及國家同步輻射實驗室教授閆文盛、韋世強等人合作，對該黑磷-C60雜化材料進行了一系列的光譜和能譜表征，證明了C60分子選擇性地共價連接在黑磷納米片邊緣。
由于(yu)少層黑磷納米片更(geng)容易(yi)從邊(bian)緣被氧化降解，其邊(bian)緣連接了高穩定性的C60分子后，C60起著保護盾牌的作用，有效地抑制了少層黑磷納米片被氧化降解，從而其在水中的穩定性相對于未嫁接C60的少層黑磷納米片提高了約4.6倍。此外，由于C60具有強的接受電子的能力，形成黑磷-C60雜化材料后可以發生黑磷到C60的光誘導電子轉移，從而顯著提升了少層黑磷納米片的光電流響應和光催化活性。這一結果不僅為提高黑磷的穩定性提供了新的思路，而且對于開發富勒烯材料的新應用有著重要意義。
中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)科大(da)化學(xue)(xue)與材料科學(xue)(xue)學(xue)(xue)院已(yi)畢業(ye)博士生(sheng)朱先軍(jun)為該論文的第一(yi)作者，楊(yang)上(shang)峰為唯一(yi)通訊(xun)作者。該項研究(jiu)得到(dao)科技部、國(guo)(guo)家自然科學(xue)(xue)基金委(wei)和量(liang)(liang)子(zi)信息與量(liang)(liang)子(zi)科技前沿協同創新中(zhong)(zhong)心(xin)的資(zi)助。
近年來(lai)，該研究組致力于通過開發新型的富(fu)勒烯/二維納米材料雜化結構拓展富勒烯材料的新應用，最近受邀為德國Wiley旗下的國際學術期刊《先進科學》撰寫了題為Hybrids of Fullerenes and Two-Dimensional Nanomaterials 的綜述文章（Adv. Sci. 2018, DOI: 10.1002/advs.201800941）。
