二维纳米材料黑磷（Black Phosphorus, BP）是继石墨烯之后，又一具有广阔应用前景的单元素片层二维纳米材料。BP在能源、器件、医学、环境等多个领域展现出独特的优势。然而，BP表界面极高的化学活性是制约其实际应用的主要瓶颈。BP具有高度的结构各向异性、尺寸依赖的可调带隙及量子限制效应。因而，可通过BP表界面的可控精准调节，对其理化性质进行有效改良。中科院生态环境研究中心江桂斌课题组曲广波与中科院深圳先进技术研究院喻学锋团队合作，撰写题为“Surface and interface control of black phosphorus”的综述，发表于化学领域的权威期刊Chem。
图1. BP表界面调控的方法示意图
论文回顾了近年来在大规模大尺寸制备BP方面的突破及其在实际应用中的意义；基于BP的光学、电学、热学和机械学等特性，阐述了其在光电器件、能源转化及存储、生物医学、化学传感、机械摩擦等领域的应用；基于本征BP与周围环境形成相互作用的复杂界面，详细综述了通过形貌调控、物理阻断、化学改性、生物修饰等方法，在改善BP稳定性的同时，实现对其理化性质的精准可控调节的研究进展，从而进一步扩展其实际应用。基于BP目前的研究进展，论文展望了BP在制备、改性、应用等方面的新方向，有望推动BP的工业化发展。
图2. BP与复杂环境相互作用界面
本论文的工作得到了国家自然科学基金委、深圳市科技创新委员会、中国科学院青年创新促进会的支持。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2451929421005933
环境化学与生态毒理学国家重点实验室
2022年1月7日