二維黑磷驅(qū)石墨烯嚇尿

二維黑磷驅(qū)石墨烯嚇尿

石墨烯的浪潮尚未過去，新材料又開始興起，二維黑磷是近年來發(fā)展起來的一種新型半導(dǎo)體材料。與其它二維晶體材料相比，二維黑磷更穩(wěn)定。它被認(rèn)為是繼石墨烯之后的一種新型超材料。預(yù)計(jì)它將取代石墨烯，并將在未來取代石墨烯。

二維黑磷是近年來發(fā)展起來的一種新型半導(dǎo)體材料。最近，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究所研究員于雪峰和深圳大學(xué)教授張浩在黑磷量子點(diǎn)的制備和超快光子學(xué)的應(yīng)用方面取得了新的進(jìn)展。

相關(guān)研究表明，與其他二維晶體材料相比，二維黑磷單晶材料更穩(wěn)定，在納米電子器件的應(yīng)用方面具有巨大的潛力，被認(rèn)為是繼石墨烯之后的新型超材料。

石墨烯作為一種神奇的材料，被認(rèn)為是電子產(chǎn)品的未來，但目前它的近親黑磷生產(chǎn)工藝成本低廉，有望取代石墨烯成為下一個(gè)新的材料金礦。

磷是元素周期表中的第十五種元素。其化合物通常具有化學(xué)發(fā)光性質(zhì)，或通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生大部分非熱光。

黑磷的制備難度大，在納米電子學(xué)領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用前景，與二維（單原子厚度）神奇材料石墨烯非常相似，與石墨烯一樣，黑磷在制備過程中也存在許多困難。它具有多層結(jié)構(gòu)。為了獲得所需的二維片層，需要通過剝離過程將這些層逐層分離。

到目前為止，二維材料的奇異世界已經(jīng)被石墨烯所占據(jù)。當(dāng)石墨烯減至一定厚度時(shí)，其導(dǎo)電性將達(dá)到一個(gè)極端，比Kevlar（被稱為地球上最強(qiáng)的材料）更強(qiáng)，預(yù)計(jì)它將被用作從空氣中吸收氫燃料的過濾器。

黑磷具有帶隙，而石墨烯是一種所謂的零隙半導(dǎo)體。黑磷作為一種可調(diào)半導(dǎo)體，可能在電子器件中有更多的應(yīng)用：晶體管、傳感器、太陽能電池、開關(guān)、電池電極等。其中一些應(yīng)用已經(jīng)過測(cè)試，結(jié)果非常好。如石墨烯、黑磷磷不容易大量生產(chǎn)。

黑磷確實(shí)是黑色的，不像它的同素異形體那樣能發(fā)光，但它的光分散性確實(shí)非常好，甚至比石墨烯還要好。正因?yàn)槿绱?，它非常適合應(yīng)用于光電領(lǐng)域。新的恒星材料正在發(fā)光。

據(jù)了解，2014年，中國(guó)科技大學(xué)微型材料科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室陳先輝教授和復(fù)旦大學(xué)張?jiān)ń淌诔晒χ苽淞巳舾杉{米厚度的二維黑磷場(chǎng)效應(yīng)晶體管。

2016年3月，中國(guó)科學(xué)院發(fā)布消息，深圳先進(jìn)研究院在二維材料領(lǐng)域取得新突破，制備了高穩(wěn)定性黑磷，預(yù)計(jì)黑磷將朝著半導(dǎo)體材料方向邁出重要一步。

目前，單是石墨烯應(yīng)用就擁有7000多項(xiàng)專利，其中大部分是由科技巨頭蘋果和索尼擁有的，石墨烯可以說是一種新的硅，但它并不是唯一具有這種性質(zhì)的材料，同樣，黑磷的關(guān)鍵不在于資源，而在于專利向技術(shù)的轉(zhuǎn)化。

磷礦和磷礦是稀缺資源，磷礦是指經(jīng)濟(jì)上可利用的磷礦的總稱。主要用于工業(yè)生產(chǎn)磷肥。也可用于生產(chǎn)黃磷、磷酸、磷化物等磷酸鹽產(chǎn)品。

值得注意的是，磷礦是不可再生的，磷礦資源成因歷史悠久，成礦條件極為復(fù)雜，幾乎不可能實(shí)現(xiàn)磷礦的再生，一旦開發(fā)利用了磷資源，隨著消費(fèi)領(lǐng)域的發(fā)展，磷已擴(kuò)散到自然界中。下游加工產(chǎn)品的DS，不能回收。許多國(guó)家已將磷資源列為戰(zhàn)略資源。

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