研究小组发现批量生产黑磷的方法

  图片说明:A)黑磷(BP)的构造。B)层状BP晶体的扫描电镜(SEM)图像。C)剥落的FL-BP在CHP的图像。D-F)用分辨率较低的透射电子显微镜(TEM)拍摄出的N-苯基-2-砒咯烷酮的剥落FL-BP。G)低通明场扫描透射电子显微镜(TEM,STEM)图像和H)用巴特沃斯滤波器过滤的FL-BP(从异丙醇中剥离出来)的高射界环形暗场(HAADF)的STEM图像。图片来源:-hall]

  多年来,材料学家、化学家、物理学家和其他研究人员都兴致勃勃地展开大量研究工作,试图找到一种批量生产石墨烯并让其含有带隙的方法。迄今为止,他们的工作未有突破,这一神奇材料还不能大量应用到实际需要中。但是,在新的一次研究中,研究小组开始将注意力转移到黑磷(又名phosphorene)上,黑磷具有很多与石墨烯相似的优点,目前,至少在理论上,已经有了产生带隙的方法。但是到目前为止,制作黑磷的方法和制作石墨烯的方法是一样的,比如,用胶带从大块样本中抽出含有石墨烯的层带——很明显,这不是一个制作商用材料的好方法。现在,的一个研究小组发现另外一种方法——该方法简单,成本低,还能分离出大小不同的层带。

  为了得到层状的黑磷,研究小组首先建造了一大块黑磷,然后,研究小组并没有试图用胶带抽出黑磷所在的那一层,而是把这一大块黑磷放到液体溶剂中,向其中传送声波,被声波击落的phosphorene(纳米片)断层跌落到液体溶剂中。之后,研究小组用离心机过滤了层带。通过这种方法,研究小组声称他们已经有能力大批量生产黑磷纳米片,有些纳米片只有几层的厚度。

  研究人员利用他们的研究结果测试了黑磷在不同用途上的表现,包括增强聚氯乙烯的强度和氨气检测仪。研究人员注意到,纳米片的确有一个严重缺陷——当纳米片长期在水或者氧气中,大多会,但研究小组对此保持乐观,他们认为可以利用溶剂为纳米片提供一个层,从而发挥纳米片的有益作用。

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