二维黑磷纳米片在电化学析氧领域的新进展

2024年黑磷市场前景分析引言黑磷是一种具有广泛应用潜力的新型材料，具有优异的物理和化学性质。

本文将对黑磷市场前景进行分析，探讨其在不同应用领域的发展潜力。

黑磷的基本概述黑磷是一种层状二维材料，由具有六方晶系统的磷原子组成。

其在自然界中存在较少，但在实验室中可以通过化学气相沉积、机械剥离等方法进行合成。

相对于其他二维材料如石墨烯和二硫化钼，黑磷具有较窄的能带间隙和高的载流子迁移率，使其在电子器件、催化剂等领域具有巨大的应用潜力。

电子器件领域黑磷具有优异的电子输运性能，适合用于制造高效率的电子器件。

近年来，科研人员通过利用黑磷的层状结构，成功制备出了具有高载流子迁移率的薄膜晶体管。

此外，在光电器件中，黑磷又可以作为光电转换材料，用于制造光电探测器和太阳能电池。

因此，在电子器件领域，黑磷有望取代传统的材料，成为下一代高性能器件的主要材料之一。

催化剂领域黑磷在催化剂领域也具有潜力巨大的应用前景。

由于其独特的层状结构和活性位点，黑磷可以作为高效的催化剂，用于促进化学反应的进行。

例如，黑磷可以用作电催化剂，用于催化水分解产生氢气。

此外，黑磷还可以作为电催化剂，用于催化二氧化碳的还原反应，促进可持续能源的制备。

这些应用领域的开发将推动黑磷在催化剂领域的市场需求进一步增加。

生物医药领域黑磷在生物医药领域也有着广阔的应用前景。

黑磷具有良好的生物相容性和生物降解性，可以用于制备生物传感器和药物传递系统。

同时，黑磷的光电特性使其能够用于生物成像和光热治疗等领域。

近年来，科研人员已经成功地将黑磷应用于肿瘤治疗，并取得了一定的研究进展。

随着对黑磷在生物医药领域的研究不断深入，相信其在治疗癌症、诊断疾病等方面的应用前景将更加广阔。

结论综上所述，黑磷作为一种新型材料，在电子器件、催化剂和生物医药领域具有广阔的应用前景。

随着相关技术的不断发展，预计黑磷市场规模将持续扩大。

然而，目前黑磷的合成方法和制备工艺还存在一些困难和挑战，需要进一步的研究和改进。

2024年黑磷市场发展现状引言黑磷是一种具有特殊结构的二维材料，具有优异的电子、光学和热学性能。

近年来，黑磷材料在电子器件、光电子器件、光伏能源等领域受到了广泛关注。

本文将对黑磷市场的发展现状进行探讨。

黑磷的基本特性黑磷属于一种单层二维材料，其晶格结构呈现出网状的状貌。

黑磷具有较高的载流子迁移率，优良的热导率和光学特性，同时还有良好的柔性和可调控的能带结构。

由于这些优异的特性，黑磷在研发和应用领域有着广泛的前景。

黑磷在电子器件领域的应用黑磷具有优异的电子特性，适合应用于电子器件领域。

近年来，研究人员通过利用黑磷的独特性能，成功制备了多种高性能的电子器件，如场效应晶体管（FET）、逻辑门、谐振子等。

这些器件在低功耗电子器件、高速逻辑电路和灵敏传感器等领域有着广泛的应用。

黑磷在光电子器件领域的应用黑磷具有宽带隙和调控能带结构的特性，使其在光电子器件领域具有广阔的应用前景。

研究人员已经成功制备了一系列黑磷光电探测器、光触发器、光放大器等器件。

这些器件在光通信、光储存和光传感等领域有着潜在的应用价值。

黑磷在光伏能源领域的应用黑磷由于其在光学特性上的优异表现，使其成为太阳能电池领域的研究热点。

黑磷太阳能电池具有较高的光电转换效率和稳定性，且在低光强度环境下也有良好的性能。

但是，黑磷太阳能电池仍然存在一些挑战，如制备工艺复杂、成本高昂等问题，需要进一步研究和改进。

黑磷市场的发展趋势目前，黑磷材料的制备方法和性能调控技术正在不断改进和创新。

预计未来几年，黑磷市场将继续呈现稳定增长的态势。

随着技术进步和工艺改进，黑磷材料的生产成本将会逐渐降低，从而促进其在各个领域的大规模应用。

结论总体而言，黑磷作为一种具有特殊结构和优异性能的二维材料，具有广阔的应用前景。

通过进一步研究和开发，黑磷材料将在电子器件、光电子器件和光伏能源等领域发挥重要作用。

随着市场需求的增加和技术不断进步，黑磷市场有望实现良性发展，为相关产业做出更大的贡献。

二维Ti3C2纳米结构调控及其对电化学性能的影响近年来，二维材料在电化学领域引起了广泛的关注。

二维材料具有特殊的结构和性质，对电化学性能的调控具有重要意义。

其中，二维Ti3C2是一种新兴的二维材料，具有优异的电化学性能，因此对其纳米结构的调控成为研究的热点。

首先，二维Ti3C2的纳米结构对其电化学性能有着显著影响。

研究发现，通过调控二维Ti3C2的层数，可以改变其电导率和离子传输速率。

较少的层数可以增加其表面积，并提高电子传输速率，从而提高电化学性能。

此外，通过控制二维Ti3C2的尺寸和形状，也可以调节其电化学活性位点的暴露度，进一步提高其催化性能。

其次，二维Ti3C2的表面功能化对其电化学性能也有重要影响。

通过在二维Ti3C2的表面引入功能基团，可以改变其电荷转移特性和化学活性。

例如，引入含氮基团的表面功能化剂可以增加二维Ti3C2的催化活性，提高其在电池和超级电容器等能量存储器件中的应用潜力。

此外，表面功能化还可以调节二维Ti3C2与电解质之间的相互作用，提高其电化学稳定性和循环寿命。

最后，二维Ti3C2的纳米结构调控对其在电池和超级电容器等能量存储器件中的应用具有重要意义。

通过将二维Ti3C2与其他材料复合，可以构建具有优异电化学性能的复合材料。

例如，通过将二维Ti3C2与导电聚合物复合，可以提高电极材料的导电性和离子扩散速率，从而提高能量存储器件的性能。

综上所述，二维Ti3C2纳米结构的调控对其电化学性能具有重要影响。

通过调控层数、尺寸和形状，并进行表面功能化，可以提高二维Ti3C2的电导率、离子传输速率和催化活性。

此外，纳米结构调控还可以促进二维Ti3C2与其他材料的复合，进一步提高其在能量存储器件中的应用性能。

这些研究为二维Ti3C2的应用开辟了新的途径，也为二维材料在电化学领域的发展提供了新的思路。

二维层状黑砷磷的制备与应用的研究二维层状黑砷磷的制备与应用的研究引言：随着二维材料的广泛应用，人们对于新型二维材料的研究需求不断增加。

二维层状黑砷磷作为一种近年来新兴的二维材料，具有许多优异的性质和潜在的应用前景，在材料科学领域引起了广泛的关注。

本文将重点介绍二维层状黑砷磷的制备方法和其在电子器件、催化剂和能源领域的应用研究进展。

一、二维层状黑砷磷的制备方法1. 机械剥离法：利用机械剥离的方法可以制备出高质量的二维黑砷磷，一般采用胶带法或剪刀法将黑砷磷从块体材料中剥离得到单层或多层的二维纳米片。

2. 化学气相沉积法：通过热解气相中的黑砷磷前体，例如AsCl3等，可以在基底上生长出二维黑砷磷薄膜。

该方法具有制备较大面积的优点，但缺点是需要高温和特殊实验条件。

3. 液相剥离法：通过将黑砷磷块体材料浸泡在适当溶剂中，利用溶剂的相互作用力，可以将黑砷磷分散为单层或多层的二维纳米片。

这种方法简便易行，适用于大规模生产。

二、二维层状黑砷磷在电子器件中的应用研究1. 器件结构优化：利用二维黑砷磷的信道特性和载流子迁移率，可以设计出优化的器件结构，提高电子器件的性能。

例如，在场效应晶体管中引入二维黑砷磷作为载流子传输层，可以显著提高晶体管的开关速度和迁移率。

2. 光电器件：二维黑砷磷在光电器件领域具有潜在的应用价值。

研究发现，二维黑砷磷能够有效吸收可见光和近红外光，并具有较高的光电转化效率。

因此，二维黑砷磷可以用于太阳能电池、光电探测器等光电器件的制备。

三、二维层状黑砷磷在催化剂中的应用研究1. 氢气生成反应：研究表明，二维黑砷磷具有良好的催化活性和稳定性，可以用作水分解反应中的催化剂。

通过调节二维黑砷磷的表面结构和材料形貌，可以提高其催化活性和选择性。

2. 电化学催化：由于二维黑砷磷的二维结构和较高的比表面积，可以提供更多的催化活性位点，因此在电化学催化领域具有广阔的应用前景。

例如，二维黑砷磷可以用于氧还原反应和氢氧化物的电催化。

黑磷纳米片研究背景及意义摘要：一、黑磷纳米片研究背景1.黑磷的发现与特性2.纳米技术的兴起与黑磷纳米片的研究二、黑磷纳米片的意义1.优异的物理性质2.潜在的应用领域3.我国在该领域的研究进展正文：黑磷纳米片研究背景及意义近年来，黑磷纳米片成为了科研领域的热点。

本文将从黑磷纳米片的研究背景和意义两个方面进行阐述。

一、黑磷纳米片研究背景1.黑磷的发现与特性黑磷（BP）是一种半导体材料，早在1844年就被科学家发现。

然而，在很长一段时间里，黑磷的研究并未引起广泛关注。

直到2004年，科学家们发现黑磷具有优异的半导体性能，才开始重新审视这一材料。

2.纳米技术的兴起与黑磷纳米片的研究随着纳米技术的迅猛发展，研究人员开始关注纳米尺度下的黑磷。

黑磷纳米片因其独特的二维结构、高比表面积、优异的力学、热学和电学性能而备受瞩目。

这使得黑磷纳米片在多个领域具有广泛的应用前景。

二、黑磷纳米片的意义1.优异的物理性质黑磷纳米片具有很高的载流子迁移率，这使得其在高性能电子器件领域具有潜在的应用。

此外，黑磷纳米片还具有很好的光学性能，可用于光电器件的制备。

2.潜在的应用领域黑磷纳米片在新能源、生物医学、催化、光学和电子器件等领域具有广泛的应用前景。

例如，黑磷纳米片可以作为锂离子电池的负极材料，提高电池的能量密度和循环寿命；在生物医学领域，黑磷纳米片可以作为光敏剂用于光动力治疗。

3.我国在该领域的研究进展我国在黑磷纳米片研究方面取得了显著成果。

科研人员已成功制备出具有优异性能的黑磷纳米片，并在各个领域开展了应用研究。

此外，我国政府也对黑磷纳米片的研究给予了大力支持，为科研人员提供了良好的政策环境。

总之，黑磷纳米片作为一种具有优异性能的二维材料，在我国得到了广泛关注和研究。

二维黑磷的制备、表面功能化与光电催化杨环环1,2,喻彬璐1,王佳宏1,2,喻学锋1,2(1.深圳二维原子晶体制备技术工程研究中心,中国科学院深圳先进技术研究院,广东深圳518055;2.中国科学院大学)摘要:黑磷作为一种新型的单元素直接带隙半导体,因其独特的二维结构展现出诸多优异特性,在光电、生物、传感、信息等领域具有很大的应用潜力。

近年来,针对黑磷的制备和应用,发展出许多新方法和新技术,例如:通过液相超声/剪切、高能球磨、电化学剥离和等离子体辅助剥离等技术实现了二维黑磷的高效制备;发展了系列物理、化学方法对二维黑磷进行表面修饰,抑制其与水、氧接触,提高了二维黑磷的稳定性并提升了光电等物理性能;借助构建异质结构、掺杂等方式改变黑磷表面电子态密度、增加活性位点,提高了二维黑磷材料的催化活性。

从二维黑磷的制备、表面功能化与光电催化三方面出发,综述目前的研究现状和未来可能的发展方向。

关键词:黑磷;二维材料;剥离;表面功能化;光电催化中图分类号:TQ126.31文献标识码:A文章编号:1006-4990(2021)05-0013-08Preparation ,surface functionalization and photoelectrocatalysis oftwo ⁃dimensional black phosphorusYang Huanhuan 1,2,Yu Binlu 1,Wang Jiahong 1,2,Yu Xuefeng 1,2(1.Shenzhen Engineering Center for the Fabrication of Two ⁃dimensional Atomic Crystals ,Shenzhen Institutes of Advanced Technology ,Chinese Academy of Sciences ,Shenzhen 518055,China ;2.University of Chinese A cademy of Sciences )Abstract :As a new type of single element direct⁃bandgap semiconductor ,black phosphorus shows many excellent character⁃istics due to its unique two⁃dimensional structure ,which has great potential in the fields of photoelectronics ,biology ,sensing ,information and so on.In recent years ,many new methods and technologies have been developed for the preparation and application of black phosphorus ,such as liquid⁃phase ultrasonic/shear ,high⁃energy ball milling ,electrochemical stripping and plasma assisted stripping to achieve efficient prepa⁃ration of two⁃dimensional black phosphorus.A series of physical and chemical methods have been developed to modify the surface of two⁃dimensional black phosphorus to inhibit its contact withwater and oxygen and improve the stability and physical properties(such as photoelectronics)of two⁃dimensional black pho⁃sphorus.With the help of heterostructure construction ,doping and other ways to change the surface electronic density of statesand increase the active sites of black phosphorus ,the catalytic activity of two⁃dimensional black phosphorus materials hasbeen improved.Basing on preparation ,surface functionalization and photocatalysis of two⁃dimensional black phosphorus,the current research status and possible future development direction were summarized.Key words :black phosphorus ;two⁃dimensional materials ;exfoliation ;surface functionalization ;photoelectrocatalysis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]。

Vol.53 No.6June,2021第53卷第6期2021年6月无机盐工业INORGANIC CHEMICALS INDUSTRYDoi ：10.19964/j.issn.1006-4990.2020-0396开放科学(资源服务)标志识码(OSID)电化学剥离黑磷制备纳米黑磷研究进展侯冉冉 心，曹昌蝶 心，刘岚君 心，李光能 心，梅 毅匕廉培超1袁2(1.昆明理工大学化学工程学院，云南昆明650500；2.云南省高校磷化工重点实验室;3.昆明黑磷科技服务有限责任公司)摘 要:纳米黑磷具有可调节直接带隙、高载流子迁移率等优点，在储能、催化等领域具有广阔的应用前景。

然而，纳米黑磷应用的前提在于其高效制备。

在制备纳米黑磷的诸多方法中，电化学剥离法通常在温和的反应条件下 进行，操作简单、高效、可控性较强，是目前最有可能实现纳米黑磷低成本、规模化的可控制备方法。

根据电化学剥离过程中原料黑磷的位置,电化学剥离可分为阳极剥离、阴极剥离和电解液剥离。

为系统了解电化学剥离制备纳米黑磷的研究现状与发展前景,综述了 3种不同电化学剥离方式制备纳米黑磷的研究进展，同时分析了 3种剥离方式的优缺点及对应的剥离机制。

最后对未来电化学剥离黑磷进行了展望，并提岀阴极剥离由于制备的纳米黑磷种类丰富 且氧缺陷少,是一种相对较优的实现纳米黑磷高效制备的电化学剥离方式。

关键词:黑磷;纳米黑磷;电化学剥离中图分类号:TQ126.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4990(2021)06-0095-06Research progress on the preparation of nano -black phosphorus byelectrochemical exfoliation from black phosphorusHou Ranran 1,2,3, Cao Changdie 1,2,3, Liu Lanjun 1,2,3, Li Guangneng 1,2,3, Mei Yi 1,2, Lian Peichao 1,2(1.Faculty of Chemical Engineering , Kunming University of S cience and Technology , Kunming 650500, China ；2.Higher Educational Key Laboratory f or Phosphorus Chemical Engineering of Y u nnan Province ；3.Kunming Black Phosphorus Technology Service Co. ,Ltd. 冤Abstract : Nano-black phosphorus has excellent performance such as layer-dependent direct band gap 袁 high carrier mobility 袁etc., so it has broad application prospects in energy storage 袁catalysis.However ,the premise of nano-black phosphorus applica ­tion lies in its efficient preparation.In many methods of preparing nano-black phosphorus , the electro c hemi c al exfoliation is usually carried out under mild reaction conditions , with simple operation , high efficiency and strong controllability.It is the most likely method for achieving low-cost and large-scale controllable preparation of nano-black phosphorus at present.Accord- ing to the position of raw material black phosphorus in the exfoliation process , the electrochemical exfoliation can be dividedinto anode exfoliation , cathode exfoliation and electrolyte exfoliation.In order to systematically understand the research status and development prospect of the preparation of nano-black phosphorus by electrochemical exfoliation , the research progressof three different electrochemical exfoliation ways to prepare nano-black phosphorus were reviewed , the advantages and dis ­advantages of the three ways and the corresponding mechanism were analyzed.Finally , the future of electrochemical exfolia ­tion of black phosphorus was prospected.It was suggested that cathode exfoliation would be a relatively optimal electrochemi ­cal exfoliation way for the efficient preparation of nano-black phosphorus due to its rich species and small oxygen defect.Key words : black phosphorus 曰 nano-black phosphorus 曰 electrochemical exfoliation黑磷是磷最稳定的一种同素异形体咱1]o 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]o 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，在场效应晶体基金项目：国家自然科学基金项目(21968012)；云南省自然科学基金项目(2019FB012)；云南省大学生创新训练项目(S201910674073) 收稿日期:2020-07-09作者简介:侯冉冉(1996—)，女，硕士研究生，主要研究方向为纳米黑磷的制备及稳定性研究；E-mail ：****************。

第53卷第4期 辽 宁 化 工 Vol.53，No. 4 2024年4月 Liaoning Chemical Industry April，2024薄层剥离黑磷纳米片改性金属钌纳米颗粒复合材料增强氢电催化性能柯小凤（温州大学 化学与材料工程学院，浙江 温州 325035）摘 要：为了实现“碳中和”，氢能作为化石燃料的可行替代品引起了人们的广泛关注，但当前氢电催化主要依赖于稀少且昂贵的贵金属基催化剂。

因此开发高性能且具有成本效益的低含量或无贵金属电催化剂具有重要意义。

采用水热法和高温热解法制备薄层剥离黑磷（EBP）纳米片为载体的钌基纳米催化剂材料（Ru@EBP）。

采用SEM、TEM、AFM和XRD测试手段对材料的形貌及结构进行表征。

通过电化学测量其氢氧化（HOR）及析氢反应（HER）性能。

结果表明：Ru@EBP电催化剂具有优异的HOR/HER性能。

当电压达到0.1 V vs. RHE时，商业化Pt/C电流密度为2.5 mA·cm-2，而Ru@EBP可达到3.2 mA·cm-2。

同时，在0.05 V vs. RHE恒电位下，计时电流测试12 h后，电流值几乎保持不变，表明Ru@EBP具有优异的稳定性。

关 键 词：黑磷纳米片；钌基催化剂；Ru@EBP；氢氧化反应；析氢反应中图分类号：O643.36 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2024）04-0525-05随着氢经济的快速发展和其在燃料电池中的应用，氢反应引起了人们的广泛关注[1]。

因此，用于氢氧化反应（HOR）和析氢反应（HER）的高活性、低成本且长寿命的氢电极电催化剂已经被深入研 究[2-3]。

由于HOR/HER存在缓慢的动力学特点，稀缺且昂贵的 Pt被认为是目前活性最高的HOR/HER 电催化剂，然而Pt的高成本和稀少在很大程度上限制了其更为广泛的应用[4]。

在碱性电解质中，HOR 和HER反应动力学要比其在酸性电解质中慢大约2~3个数量级[5]。