通過將富勒烯C60選擇性地共價連接在黑磷納米片邊緣，利用富勒烯的高穩(wěn)定性將其用作保護(hù)盾牌，顯著提高了黑磷納米片在水中的穩(wěn)定性。

少層黑磷作為一種新型二維材料，具有帶隙隨層數(shù)可調(diào)、載流子遷移率高的特點(diǎn)，在能量轉(zhuǎn)換和存儲、催化、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景。然而，少層黑磷納米片很容易被氧化降解，其在空氣及水環(huán)境中穩(wěn)定性差，嚴(yán)重制約了黑磷的應(yīng)用。

此次，楊上峰研究組聯(lián)合中國科大化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)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(qiáng)等人合作，對之前研發(fā)出的黑磷—C60雜化材料進(jìn)行了一系列的光譜和能譜表征，證明了C60分子能選擇性地共價連接在黑磷納米片邊緣。

由于少層黑磷納米片更容易從邊緣被氧化降解，其邊緣連接了高穩(wěn)定性的C60分子后，C60起著保護(hù)盾牌的作用，有效抑制了少層黑磷納米片被氧化降解，其在水中的穩(wěn)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具有較強(qiáng)的接受電子的能力，形成黑磷—C60雜化材料后可以發(fā)生黑磷到C60的光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移，從而顯著提升了少層黑磷納米片的光電流響應(yīng)和光催化活性。

專家稱，這一結(jié)果不僅為提高黑磷的穩(wěn)定性提供了新的思路，而且對于開發(fā)富勒烯材料的新應(yīng)用具有重要意義。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-018-06437-1

來源：科學(xué)網(wǎng)