下载文档原格式
黑磷的结构是什么？怎么制备黑磷的结构是什么？怎么制备？神奇的材料石墨烯相信大家都有耳闻，其缺点就是生产制备太过困难，成本很高，而小编今天要介绍的黑磷，则在一定程度上解决了这个问题。
下面就随小编一起看看黑磷的结构和制备方法吧。
科学研究从未停止对于新材料的研究，比如石墨烯材料，自发现以来就被应用于多种电子产品的生产，被称之为奇迹材料。
而如今，科学家们又发现黑磷，与石墨烯相比，特点就是低成本的制造工艺，在生产生活中有很多优势，也被预测也会取代石墨烯，成为下一个新材料金矿。
黑磷具有正交结构且是反应活性低的磷同素异形体。
其晶格是一个相互链接的六元环，每个原子都与其他三个原子相连。
黑磷在常温常压下是一种热力学稳定的磷的同素异形体，因此黑磷难以制备，一般是通过将白磷在高压条件下(12000 atm) 加热制得。
黑磷在外观、性能和结构上都很像石墨，呈现黑色、江苏先丰纳米材料科技有限公司是国际上提供石墨烯产品很早的公司之一，现专注于石墨片状，并能导电，链接原子呈褶皱的片状。
在层状黑磷结构中的声子、光子和电子表现出高度的各向异性，在电子薄膜和红外线光电子技术上有重大潜在应用价值。
在黑磷中光吸收对光偏振、薄膜厚度和掺杂十分敏感。
黑磷光电晶体管也表现出在红外和可见光中的高光谱检测。
黑磷与石墨的相似之处还包括可剥离的可能性，形成亚磷，一种具有优良电子转移性能的类石墨材料,剥离的黑磷暴露在空气和水中时会被氧化，在真空中加热到400 ℃时升华。
这种高质量、层数少的黑磷纳米片可以通过液相剥离制备。
黑磷制备的难度较大，目前大多通过高能球磨法将红磷转变成黑磷，但由于温度和压力不易控制，合成黑磷的成功率不高。
红磷矿化法是一种比较温和的制备高纯度黑磷方法。
一种方法是将红磷、Sn、SnI4密封在石英安瓿中，真空下(10-3 mbar) 在管式炉中以1.35 ℃•min-1 加热到650 ℃并恒温5 h，后以0.33 ℃•min -1 降温到500 ℃，通过甲苯回流将目标产品与残留矿化剂分离可得黑磷产品。
《磷元素及其化合物》讲义一、磷元素的基本介绍磷是一种重要的化学元素，原子序数为 15，元素符号为 P。
它在元素周期表中位于第 15 族，处于氮族元素之中。
磷在自然界中主要以磷酸盐的形式存在。
磷酸盐矿石是获取磷的重要来源之一。
磷的单质有白磷、红磷和黑磷等多种同素异形体。
白磷是一种白色蜡状的固体，具有剧毒，且容易自燃，必须储存在水中。
红磷则相对稳定，常用于制造火柴等物品。
黑磷是一种新型的二维材料，具有独特的物理和化学性质，在电子学等领域有着潜在的应用价值。
二、磷元素的发现历史磷的发现有着一段有趣的故事。
在 17 世纪，德国汉堡的一位炼金术士亨尼格·布兰德试图从尿液中提取黄金。
在这个过程中，他意外地发现了一种能够在黑暗中发光的物质，这就是白磷。
这一发现不仅为化学领域增添了新的元素，也开启了对磷及其化合物的研究。
三、磷元素的性质1、物理性质磷单质有不同的形态，其物理性质也有所差异。
白磷的密度较小，为182 克/立方厘米，熔点为441℃，沸点为2805℃。
红磷的密度较大，为 234 克/立方厘米，熔点约 590℃。
2、化学性质磷是一种比较活泼的元素，能够与多种元素发生化学反应。
例如，磷在空气中燃烧时会产生大量的白烟，生成五氧化二磷。
磷还能与氧气、氯气、氢气等发生反应，表现出不同的化合价。
四、磷的化合物1、氧化物磷的氧化物主要有五氧化二磷（P₂O₅）和三氧化二磷（P₂O₃）。
五氧化二磷是一种白色的粉末状固体，具有很强的吸水性，常用作干燥剂。
它与水反应生成磷酸。
三氧化二磷是一种无色的有刺激性气味的气体，在空气中会缓慢氧化成五氧化二磷。
2、磷酸盐磷酸盐是磷元素最常见的存在形式之一。
磷酸盐包括正磷酸盐、偏磷酸盐和多磷酸盐等。
正磷酸盐如磷酸钠（Na₃PO₄）、磷酸钾（K₃PO₄）等在农业、食品工业等领域有广泛的应用。
3、磷酸磷酸（H₃PO₄）是一种重要的无机酸。
它是三元中强酸，分三步电离。
磷酸在工业上用于生产磷肥、饲料添加剂等，在食品工业中也用作酸味剂和食品添加剂。
黑磷量子点的制备
黑磷量子点（BlackPhosphorusQuantumDots，简称BPQD）是由
磷构成的纳米材料，具有低能耗、可调控和可扩散等特性，适合作为高效空间可控的量子信号传播、量子运算和量子储存等应用材料。
目前，BPQD在研究领域受到越来越多的重视，并被广泛应用于许多光
电子产品和系统中，尤其是参与量子光学和量子信息处理的重要元素。
因此，研究者们正在研究合成黑磷量子点的有效方法，以增加可用于应用的量子点的数量和质量。
2、合成方法
目前，主要有三种方法可以用于合成黑磷量子点：溶剂法、化学气相沉积法和无机化学气相沉积法。
（1）溶剂法
溶剂法是目前最常用的黑磷量子点合成方法。
该方法具有高效率、低成本和高纯度材料产率等优点。
通常情况下，将溶剂热加至设定温度后，将磷源材料（如氧化磷）加入溶剂体系中，然后将溶液升到设定温度以制备黑磷量子点，再将溶液放入冰水中冷却分离出黑磷量子点。
（2）化学气相沉积法
化学气相沉积法是目前在制备黑磷量子点方面最成熟的技术。
- 1 -。
•561 .中年牛物民学1-.程杂志2020年 12 月第 26 卷第 6 期Chin J Biomed Eng, December 2020, \ ol. 26, No.6•综述•纳米技术在循环肿瘤细胞检测中的应用武聪王志豪卢毅史宏灿扬州大学临床医学院扬州大学医学院转化医学研究院，江苏杨州 22500]通信作者：史宏灿，Email:shihongcan@【提要】外周血循环肿瘤细胞作为一种生物标志物，在癌症的早期筛查、早期诊断、预后评估和疗效检测等过程中都有重要的临床意义，探索高效准确的循环肿瘤细胞分离技术迫在眉睫:纳米技术被认为是目前最有前景的分离循环肿瘤细胞的技术：近10年涌现大量应用纳米技术进行循环肿瘤细胞分离的研究，除了 Cdl-Sear(、h®系统的纳米磁珠免疫富集技术，目前微流控芯片、纳米纤维等也是发展应用的热门以期开发出更加有效的循环细胞分离及检测技术【关键词】外周血循环肿瘤细胞；早期筛查；纳米技术基金项目：国家自然科学基金面上项目（81770018);研究生科研创新计划项目（XKYCX丨9-153)D0I ： 10. 3760/cma. j. cn 115668-20191104-00174Use of nanotechnology in detection of circulating tumor cellsWu Cong, Wang Zhihao, Lu Yi, Shi HongcanYangzhou University School of Clinical Medicine, Institute of Translational Medicine, Yangzhou UniversitySchool of Medicine, Yangzhou 225001, Jiangsu, ChinaCorresponding author \ Shi Hongcan , Email：******************.cn肿瘤在原发病灶生长到了一定阶段，就会侵袭周围的血 管，肿瘤细胞首先会附着在血管基底膜处生长，当肿瘤细胞 数量增多到一定量,其分泌的基质金属蛋白酶的M也随之增 多，导致肿瘤细胞突破血管基底膜，进人血液，即被称为循环 肿瘤细胞（circulating tumor cell,CTC)。
二维材料：开启电子科技新篇章在21世纪，新材料的研究与开发为电子科技的进步带来了极大的推力。
在众多新材料中，二维材料以其独特的物理和化学性质吸引了科研人员的广泛关注。
二维材料通常指的是厚度在纳米级别，且在平面上具有宏观尺度的材料。
这类材料不仅具有优异的电导性、热导性和光吸收能力，还展现出独特的机械和化学性质，为电子科技带来了革命性的改变。
二维材料的类型石墨烯石墨烯是一种由单层碳原子以sp²杂化形式构成的二维材料，其厚度仅为一个原子。
石墨烯表现出超高的电导率，是许多电子器件的新型导体。
由于其非常强的机械强度及优越的热导性，石墨烯已经广泛应用于各种传感器、场效应晶体管（FET）以及柔性电子产品。
此外，石墨烯还具有良好的光学透明性，使其在显示器和光电子器件中成为重要的候选材料。
过渡金属硫化物（TMDs）过渡金属硫化物如MoS₂、WS₂等，也是近年来备受关注的二维材料。
这些材料展示了独特的半导体性质，能带间隙可调，为下一代电子器件提供了可能性。
MoS₂作为一种具有良好光电性能的材料，被广泛研究用于光电探测和光伏应用。
其优异的可塑性使得它在柔性纳米电子学中表现出色，并有潜力应用于可穿戴设备中。
黑磷黑磷（BP）是又一种新兴的二维材料，其厚度可以通过剥离调节，具有各向异性的电子性质。
黑磷具有较大的可调带隙，同时表现出良好的光电性能，这使得它适合用于下一代光电器件和量子计算。
此外，黑磷的化学稳定性相对其他二维材料更高，为实际应用提供了保障。
然而，目前其在环境中的稳定性仍需进一步探讨，这也是其商业化应用的一大挑战。
二氧化钨（WO₂）二氧化钨是一种具有优异电导性的二氧化物，其表现出的金属-绝缘体相变特性使其在智能开关、温度传感器及存储器领域展现出良好的应用前景。
而且，该材料在气体传感器领域也得到了关注，其超高表面积赋予了良好的吸附性能，使其具备了灵敏度高、响应速度快等优点。
二维材料在电子科技中的应用随着对二维材料研究的深入，其在实际应用中的潜力逐渐显现。
黑磷的结构黑磷是黑色有金属光泽的晶体，是用白磷在很高压强和较高温度下转化而形成的。
黑磷在磷的同素异形体中反应活性最弱，它在空气中不会自燃。
黑磷是一种半导体，它的密度为2.70g/cm³，硬度为2。
它的晶格是由双原子层组成的，每一个层是由曲折的磷原子链组成的。
在这些链中，P—P—P键角为90°磷一磷键距为2.17埃。
黑磷在空气中是稳定的。
黑磷具有正交结构且是反应活性最低的磷同素异形体。
其晶格是一个相互链接的六元环，每个原子都与其他三个原子相连。
黑磷在常温常压下是一种热力学稳定的磷的同素异形体，因此黑磷难以制备，一般是通过将白磷在高压条件下(12 000 atm)加热制得。
黑磷在外观、性能和结构上都很像石墨，呈现黑色、片状，并能导电，链接原子呈褶皱的片状。
在层状黑磷结构中的声子、光子和电子表现出高度的各向异性，在电子薄膜和红外线光电子技术上有重大潜在应用价值。
在黑磷中光吸收对光偏振、薄膜厚度和掺杂十分敏感。
黑磷光电晶体管也表现出在红外和可见光中的高光谱检测。
黑磷与石墨的相似之处还包括可剥离的可能性，形成亚磷，一种具有优良电子转移性能的类石墨材料，剥离的黑磷暴露在空气和水中时会被氧化，在真空中加热到400 ℃时升华。
这种高质量、层数少的黑磷纳米片可以通过液相剥离制备。
黑磷制备的难度较大，大多通过高能球磨法将红磷转变成黑磷，但由于温度和压力不易控制，合成黑磷的成功率不高。
红磷矿化法是一种比较温和的制备高纯度黑磷方法。
一种方法是将红磷、Sn、SnI4密封在石英安瓿中，真空下(10-3 mbar)在管式炉中以1.35 ℃·min-1加热到650 ℃并恒温5 h，后以0.33 ℃·min-1降温到500 ℃，通过甲苯回流将目标产品与残留矿化剂分离可得黑磷产品。
此外，黑磷制备以及剥离高质量黑磷纳米片等方法的大量报道在一定程度上解决了黑磷制备难的问题。
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.1006-4990.2021-0245开放科学(资源服务)标志识码(OSID )黑磷的制备及储能应用研究进展蒋运才1 袁2袁3袁4袁李雪梅 r 吴兆贤 r 曹昌蝶1袁梅 毅心,廉培超1袁2袁3（1.昆明理工大学化学工程学院，云南昆明650500；2.云南省磷化工节能与新材料重点实验室;3.云南省高校磷化工重点实验室;4.昆明黑磷科技服务有限责任公司）摘 要:黑磷作为一种新型的精细磷化工产品，因其高的理论比容量、高的载流子迁移率及良好的导电性而在储能 领域具有很好的应用前景。
近年来，针对黑磷、纳米黑磷的制备及其储能应用,涌现岀了许多新技术、新方法与新策略。
在黑磷的制备方面,开发了加压法（高压法、机械球磨法）和催化法（祕熔化法、汞回流法、矿化法）制备技术,但仍未能实现 黑磷的连续化制备;在纳米黑磷的制备方面，开发了自上而下法（机械剥离法、超声剥离法、剪切剥离法、电化学剥离法）和 自下而上法（溶剂热法、化学气相沉积法），然而，高质量、高产率纳米黑磷的精确可控制备技术还有待开发。
此外，黑磷在应用于储能领域时，大的体积膨胀使得电池储能性能变差,通过纳米化并与其他材料复合制备纳米黑磷基复合材料，发挥协同作用，一定程度上能够缓解以上问题。
从黑磷、纳米黑磷的制备及其在储能领域的应用三个方面进行综述,旨在为 高品质黑磷及纳米黑磷的高效率、低成本、可控及规模化制备提供借鉴思路，为其在储能领域的发展方向奠定基础。
关键词:黑磷；纳米黑磷；制备技术；纳米黑磷基复合材料;储能中图分类号:TQ126.31 文献标识码：A 文章编号：1006-4990（2021）06-0059-13Research progress on preparation and application in energy storage of black phosphorusJiang Yuncai 1,2,3,4,Li Xuemei 1,2,3,4, Wu Zhaoxian 1,2,3,4,Cao Changdie 1 袁 Mei Yi 1,2,3, Lian Peichao 1,2,3(1.Faculty of Chemical Engineering , Kunming University of S cience and Technology , Kunming 650500, China ；2.Yunnan Province Key Laboratory of E nergy Saving in Phosphorus Chemical Engineering and New Phosphorus Materials ；3.The Higher Educ r ational Key Laboratory f or Phosphorus Chemical Engineering of Y u nnan Province ；4.Kunming Black Phosphorus Technology Service Limited Company)Abstract : As a novel fine phosphorus chemical product , black phosphorus has a promising application prospect in energy ator-age due to its high theoretical specific capacity , high carrier mobility, and good conductivity.In recent years , many new techno logies , methods , and strategies have been emerged for the preparation and energy storage application of black phosphorus and nano-black phosphorus.In terms of the preparation of black phosphorus , the prepared techniques of pressurized method (highpressure method ,mechanical ball milling method ) and catalytic method (bismuth melting method ,mercury reflux method and mineralization method ) have been developed.However, the continuous preparation of black phosphorus was still not realized ； in the aspect of the preparation of nano-black phosphorus , the top-down method (mechanical stripping , ultrasonic stripping ,shear stripping , electrochemical stripping ) and bottom-up method ( solvothermal method , chemical vapor deposition method )have been developed.Nevertheless ,the precise controllable preparation technology of high-quality and high-yield nano-black phosphorus has yet to be developedAdditionally ,when black phosphorus is applied in energy storage , the occurrence of large volumeexpansion would lead to poor energy storage performance of t he battery.The nano-black phosphorus matrix composites are prepared by nanosizing and compounding with other materials to play a synergistic role , which can alleviate the above problem to a certainextent.The three aspects including the preparation black phosphorus and nano-black phosphorus , and its application in energy storage were reviewed , aiming to provide a reference idea for efficient , low-cost , controllable and largescale preparation ofblack phosphorus and nano-black phosphorus, and lay the foundation for its development direction in the field of energy storage. Key words : black phosphorus ； nano black phosphorus ； preparation techniques ； nano black phosphorus matrix composite ma-terials ； energy storage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。
二维材料综述
二维材料是指厚度只有几个原子层的材料，它们在一个平面上具有宏观尺寸，
但在另一个平面上只有纳米尺度。
二维材料由于其独特的结构和性质，在过去几十年中引起了广泛的研究兴趣。
本文将对几种重要的二维材料进行综述，包括石墨烯、过渡金属二硫化物和黑磷等。
首先，石墨烯是最早被发现的二维材料，由碳原子构成的单层二维晶格结构。
石墨烯具有优异的导电性、热导性和机械性能，因此被广泛应用于电子器件、传感器和催化剂等领域。
除了石墨烯，过渡金属二硫化物也是一类重要的二维材料，其具有丰富的结构和性质。
过渡金属二硫化物在电子学、光学和磁学领域都有着重要的应用前景。
此外，黑磷是一种新型的二维材料，具有可调控的带隙和优异的光电性能，因此在光电子器件和柔性电子器件中具有广阔的应用前景。
除了上述几种二维材料外，还有许多其他类型的二维材料，如过渡金属氧化物、二硒化物和氮化物等。
这些二维材料在电子、光电子和能源领域都有着重要的应用价值。
随着二维材料的研究不断深入，人们对其性质和应用的理解也在不断提高，相信未来二维材料将会在许多领域展现出重要的作用。
总的来说，二维材料是一类具有重要应用前景的新型材料，其独特的结构和性
质使其在电子、光电子和能源领域具有广泛的应用价值。
随着对二维材料的深入研究，相信它们将会为人类社会带来更多的科技创新和发展。
二维材料的性能与应用研究进展随着纳米科技的发展和探索，新型纳米材料如石墨烯、硼氮化物、黑磷等二维材料逐渐成为材料研究的热点。
这些二维材料具有独特的结构和性能，成为了各种领域的研究重点。
本文将介绍二维材料的性能与应用研究进展。
1. 石墨烯石墨烯是由一层由碳原子组成的平面晶体构成的材料，其具有极高的强度、导热性和电子迁移率等优越性能。
石墨烯的应用领域十分广泛，涉及光电行业、生命科学、环保等多个领域。
首先是石墨烯在光电行业中的应用。
石墨烯具有高的光电转换效率和宽波长响应能力，因此被广泛应用于太阳能电池领域。
最近的研究表明，通过特殊的工艺处理石墨烯，可以大大提高石墨烯的太阳能电池效率。
其次是石墨烯在生命科学领域的应用。
石墨烯具有良好的生物相容性和生物成像性，可以用于制造各种生物传感器、药物载体和生物分子分析器等，有望成为未来生命科学领域研究的重点材料。
再次是石墨烯在环保领域的应用。
石墨烯具有高的吸附和催化能力，可以应用于清除水和空气中的有害物质。
比如，当石墨烯与铁、钴等金属催化剂复合时，可以用于高效地清除水中的有机污染物。
总的来说，石墨烯的优越性能和广泛的应用前景使其成为了纳米材料研究的重点材料。
2. 硼氮化物硼氮化物是一种由硼和氮原子组成的材料，极具有热稳定性和硬度，同时还具有优异的电子传输性能。
近年来，硼氮化物在光学、电子、热电和电化学等领域取得了重要进展。
首先是硼氮化物在光学领域的应用。
由于硼氮化物具有极高的折射率和透过率，因此可以用于制造纳米光学结构和光子晶体等器件。
同时，硼氮化物还可以用于调制光学器件的光学性能，因此在光学通讯领域有着重要的应用前景。
其次是硼氮化物在电子领域的应用。
硼氮化物具有优异的电子传输性能，因此可以用于制造场效应晶体管和电子闸等电子器件。
此外，硼氮化物还可以用于制造高频振荡器、功率放大器等射频器件，具有广阔的市场前景。
再次是硼氮化物在高温热电领域的应用。
硼氮化物具有极高的热稳定性和良好的热电性能，因此可以用于制造高温热电转换器件。
