中國粉體網(wǎng)訊 石墨烯作為一種奇跡材料,,被譽為電子產(chǎn)品的未來,。但現(xiàn)在它的一個“親戚”——黑磷,具備低成本的制造工藝,,有望替代石墨烯,,成為下一個新材料金礦。
石墨烯作為一種奇跡材料,,被譽為電子產(chǎn)品的未來,。但現(xiàn)在它的一個“親戚”—黑磷,具備低成本的制造工藝,,有望替代石墨烯,,成為下一個新材料金礦。
磷作為元素周期表中第十五號元素,,其化合物通常具有化學發(fā)光性質,,或者通過化學反應產(chǎn)生大部分無熱光。
黑磷,,一直很難制備但在納米電子學領域具有應用前景,,這與二維(單原子厚)神奇材料—石墨烯非常類似。同石墨烯一樣,,黑磷在制備過程中也存在難以克服的困難,,它有多層結構,,為了得到所期望的二維片層,這些多層需要通過剝離工藝一層層分離開,。
據(jù)國外媒體報道,,都柏林三一學院的材料學家最近成功解決了這個問題。他們發(fā)現(xiàn),,通過將黑磷浸沒在溶液中,,然后用聲波轟炸它,而不是通過層層剝離,,可以達到同樣的效果,,并且整個過程更容易、更便宜,。結果:層狀結構松動分離,,得到只有幾個原子厚的黑磷片層。
迄今二維材料的奇異世界一直被石墨烯統(tǒng)治著,,當石墨烯降低到一定厚度時,,其導電性會達到一個極端的程度,強于凱夫拉(譽為地球上最強的材料),,有望作為過濾器排從空氣中吸收氫燃料,。
目前,僅石墨烯的應用就有超過7000項專利,,大部分被科技巨頭蘋果和索尼占有,。石墨烯可以說是新的硅,但并不是具有這種性質的唯一材料,。
黑磷有帶隙,,而石墨烯是所謂的零隙半導體。黑磷,,作為可調半導體,,在電子設備中或許有更多的應用:晶體管、傳感器,、太陽能電池,、開關、電池電極等,。其中一些應用已經(jīng)被測試,效果非常好,。同石墨烯一樣,,黑色的磷也不容易大量生產(chǎn)。
研究人員表示,,雖然黑磷納米片已經(jīng)通過液體剝離量產(chǎn),,此法仍然存在問題,,主要是因為黑磷納米片不穩(wěn)定,會與水或氧氣反應,。必須通過有效途徑,,液體環(huán)境穩(wěn)定剝離納米片,防止氧化,。N-環(huán)己基-2-吡咯烷酮經(jīng)實驗證實,,就是研究人員要找的溶液,N-環(huán)己基-2-吡咯烷酮已在電子制造領域廣泛應用,。
黑色磷的確是黑色的,,不像它的同素異形體能發(fā)光,但它對光線的分散效果確實非常好,,甚至優(yōu)于石墨烯,。正因為如此,它非常適合應用于光電領域,。全新的明星材料,,正在綻放光芒。
石墨烯作為一種奇跡材料,,被譽為電子產(chǎn)品的未來,。但現(xiàn)在它的一個“親戚”—黑磷,具備低成本的制造工藝,,有望替代石墨烯,,成為下一個新材料金礦。
磷作為元素周期表中第十五號元素,,其化合物通常具有化學發(fā)光性質,,或者通過化學反應產(chǎn)生大部分無熱光。
黑磷,,一直很難制備但在納米電子學領域具有應用前景,,這與二維(單原子厚)神奇材料—石墨烯非常類似。同石墨烯一樣,,黑磷在制備過程中也存在難以克服的困難,,它有多層結構,,為了得到所期望的二維片層,這些多層需要通過剝離工藝一層層分離開,。
據(jù)國外媒體報道,,都柏林三一學院的材料學家最近成功解決了這個問題。他們發(fā)現(xiàn),,通過將黑磷浸沒在溶液中,,然后用聲波轟炸它,而不是通過層層剝離,,可以達到同樣的效果,,并且整個過程更容易、更便宜,。結果:層狀結構松動分離,,得到只有幾個原子厚的黑磷片層。
迄今二維材料的奇異世界一直被石墨烯統(tǒng)治著,,當石墨烯降低到一定厚度時,,其導電性會達到一個極端的程度,強于凱夫拉(譽為地球上最強的材料),,有望作為過濾器排從空氣中吸收氫燃料,。
目前,僅石墨烯的應用就有超過7000項專利,,大部分被科技巨頭蘋果和索尼占有,。石墨烯可以說是新的硅,但并不是具有這種性質的唯一材料,。
黑磷有帶隙,,而石墨烯是所謂的零隙半導體。黑磷,,作為可調半導體,,在電子設備中或許有更多的應用:晶體管、傳感器,、太陽能電池,、開關、電池電極等,。其中一些應用已經(jīng)被測試,效果非常好,。同石墨烯一樣,,黑色的磷也不容易大量生產(chǎn)。
研究人員表示,,雖然黑磷納米片已經(jīng)通過液體剝離量產(chǎn),,此法仍然存在問題,,主要是因為黑磷納米片不穩(wěn)定,會與水或氧氣反應,。必須通過有效途徑,,液體環(huán)境穩(wěn)定剝離納米片,防止氧化,。N-環(huán)己基-2-吡咯烷酮經(jīng)實驗證實,,就是研究人員要找的溶液,N-環(huán)己基-2-吡咯烷酮已在電子制造領域廣泛應用,。
黑色磷的確是黑色的,,不像它的同素異形體能發(fā)光,但它對光線的分散效果確實非常好,,甚至優(yōu)于石墨烯,。正因為如此,它非常適合應用于光電領域,。全新的明星材料,,正在綻放光芒。