黑磷纳米片在重金属离子传感器中的研究进展

作     者：刘亮 史转转 李园 李运芃 吴小帅 施璠 郭春显 

作者机构：苏州科技大学材料科学与工程学院 海南师范大学化学化工学院 

出 版 物：《材料工程》 (Journal of Materials Engineering)

年 卷 期：2024年

页      面：50-61页

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 080202[工学-机械电子工程] 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）] 0802[工学-机械工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：江苏省高等学校自然科学研究面上项目(21KJB180018) 

主　　题：黑磷 纳米片 重金属离子 检测 FET 电化学 光化学 传感器 

摘      要：黑磷（BP）纳米片具有特殊的褶皱状结构从而使其具有可调的直接带隙、传输各向异性、光致发光等特性，这些独特的性质使其被广泛应用于构建金属离子传感器并在环境监测等研究领域展现了巨大的应用潜力。本文综合介绍了BP纳米片制备方法及其构建的不同类型传感器在重金属离子检测中的应用。首先，基于“自上而下法和“自下而上法分别介绍了不同类型的BP纳米片制备方法，并对不同制备方法的优缺点进行了归纳和总结。然后，详细阐述了BP纳米片构建的场效应晶体管（FET）传感器、电化学传感器和光化学传感器在检测重金属离子中的研究进展，对不同类型传感器的独特优势进行了分析，其中FET传感器具有优异的检出限，电化学传感器具有响应时间短、操作简单等优势，而光化学传感器则表现出更宽的检测范围。进一步，总结并指出目前BP纳米片构建的重金属离子传感器能够检测的重金属离子的种类比较有限，稳定性和选择性也有待进一步提升。最后，针对BP纳米片在构建不同类型重金属离子传感器中面临的挑战，指出BP基传感器应朝着开发低成本、高质量BP纳米片的制备方法以及BP纳米片的结构优化和功能化修饰等方面的研究方向发展。在拓展重金属离子检测应用方面，结合新技术有望使其在实际应用中有新的突破。