高质量纳米黑磷的液氮辅助剪切制备研究

作     者：马明福 郭忠 陈同乐 裴丰 牛丽辉 廉培超 

作者机构：昆明理工大学化学工程学院 昆明黑磷科技服务有限责任公司 湖北宜化化工科技研发有限公司 云南省磷化工节能与新材料重点实验室 

出 版 物：《化工新型材料》 (New Chemical Materials)

年 卷 期：2024年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(21968012和22168021) 

主　　题：黑磷 纳米黑磷 剪切剥离 液氮 

摘      要：纳米黑磷在储能、传感、催化等领域具有很好的应用前景，但纳米黑磷的应用仍受限于其苛刻的制备方法。目前，纳米黑磷的制备方法主要是剥离黑磷法。剥离黑磷法主要包括有机溶剂剥离法和水溶液剥离法。有机溶剂剥离法存在有机溶剂难以去除、不环保等问题。水溶液剥离法存在剥离过程纳米黑磷易氧化，一定程度上影响剥离制得纳米黑磷的质量。因此，开发绿色环保且高效的剥离黑磷制备高质量纳米黑磷的方法具有重要意义。采用液氮辅助剪切剥离法制备纳米黑磷，利用液氮(l-N2)分子插层及气化膨胀作用，结合高速剪切作用，破坏层间范德华力，实现纳米黑磷的高效制备；利用液氮及挥发的氮气保护纳米黑磷，降低其氧化程度，实现了高质量纳米黑磷的制备；此外，该方法用液氮作为剥离溶剂，绿色环保无污染，具有很好的发展前景。