中國粉體網(wǎng)訊  近日，國際學(xué)術(shù)期刊《自然-通訊》（Nature Communications）在線發(fā)表了中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授楊上峰課題組在富勒烯的新應(yīng)用方面的研究成果,，文章標(biāo)題為Stabilizing black phosphorus nanosheets via edge-selective bonding of sacrificial C60 molecules,。該工作通過將富勒烯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)定性將其用作保護盾牌,，顯著提高了黑磷納米片在水中的穩(wěn)定性（Nat.Commun. 2018, 9, 4177）。

　　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，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)定性差的問題嚴(yán)重制約了黑磷的應(yīng)用。如何提高黑磷的穩(wěn)定性是當(dāng)前黑磷材料研究急需解決的問題,。

　　基于以C60為代表的富勒烯在水,、氧氣和空氣環(huán)境下具有很高的穩(wěn)定性的特點，該研究組在前期工作中發(fā)展的利用固相機械化學(xué)法（高能球磨法）制備少層黑磷納米片（Adv. Mater. 2017, 29, 1605776）的基礎(chǔ)上,，通過在球磨塊體黑磷時加入C60,，成功地制備了一種新型黑磷-C60雜化材料,。通過與中國科大化學(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,、韋世強等人合作，對該黑磷-C60雜化材料進行了一系列的光譜和能譜表征,，證明了C60分子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起著保護盾牌的作用,，有效地抑制了少層黑磷納米片被氧化降解，從而其在水中的穩(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具有強的接受電子的能力，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,。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)用有著重要意義,。

　　中國科大化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院已畢業(yè)博士生朱先軍為該論文的第一作者,，楊上峰為唯一通訊作者。該項研究得到科技部,、國家自然科學(xué)基金委和量子信息與量子科技前沿協(xié)同創(chuàng)新中心的資助,。

　　近年來，該研究組致力于通過開發(fā)新型的富勒烯/二維納米材料雜化結(jié)構(gòu)拓展富勒烯材料的新應(yīng)用,，最近受邀為德國Wiley旗下的國際學(xué)術(shù)期刊《先進科學(xué)》撰寫了題為Hybrids of Fullerenes and Two-Dimensional Nanomaterials 的綜述文章（Adv. Sci. 2018, DOI: 10.1002/advs.201800941）,。

中國科大開發(fā)富勒烯的新應(yīng)用取得進展

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安）