电化学剥离黑磷制备纳米黑磷研究进展

纳米黑磷具有可调节直接带隙、高载流子迁移率等优点,在储能、催化等领域具有广阔的应用前景。然而,纳米黑磷应用的前提在于其高效制备。在制备纳米黑磷的诸多方法中,电化学剥离法通常在温和的反应条件下进行,操作简单、高效、可控性较强,是目前最有可能实现纳米黑磷低成本、规模化的可控制备方法。根据电化学剥离过程中原料黑磷的位置,电化学剥离可分为阳极剥离、阴极剥离和电解液剥离。为系统了解电化学剥离制备纳米黑磷的研究现状与发展前景,综述了3种不同电化学剥离方式制备纳米黑磷的研究进展,同时分析了3种剥离方式的优缺点及对应的剥离机制。最后对未来电化学剥离黑磷进行了展望,并提出阴极剥离由于制备的纳米黑磷种类丰富且氧缺陷少,是一种相对较优的实现纳米黑磷高效制备的电化学剥离方式。     

复旦大学发现新型二维半导体材料黑磷

<正>近年来,二维晶体材料因其优越的电气特性,成为半导体材料研究的新方向。继石墨烯、二硫化钼之后,在《自然?纳米技术》杂志上,复旦大学物理系张远波教授课题组发现了一种新型二维半导体材料——黑磷,并成功制备了相应的场效应晶体管器件,它将有可能替代传统的硅,成为电子线路的基本材料。二维晶体是由几层单原子层堆叠而成的纳米厚度的平面晶体,比如大名鼎鼎的石墨烯。但是石墨烯没有半导体带隙,即分隔电子导电能带(导带)和非导电能带(价带)之间的无     

黑磷烯稳定性增强研究进展

黑磷烯是一种新型的二维材料,具有高的载流子迁移率,可调节的直接带隙,独特的各向异性物理化学性质,在储能、光电、医药、传感器等领域具有广阔的应用前景。由于黑磷烯容易在潮湿和氧气存在的环境条件下发生氧化降解,限制了其实际的应用。综述了黑磷烯的不稳定机制并总结了相关研究者近年来针对提高黑磷烯稳定性的一些策略与方法,并介绍了本课题组在解决黑磷烯稳定性方面的工作进展,对未来提高黑磷烯的稳定性方法进行了展望。     

二维二硫化钼材料的制备及应用进展

具有与石墨烯类似结构的二维(2D)二硫化钼材料以其优异的特性在近些年成为人们研究的热点。介绍了二维结构的二硫化钼材料常见的一些制备方法,以及在晶体管、传感器、锂离子电池和催化剂领域的潜在应用,并对二硫化钼未来的研究前景进行了展望。     

纳米黑磷应用在阻燃领域的研究进展

从单一黑磷阻燃、纳米黑磷功能化修饰阻燃、协同阻燃3个方面综述纳米黑磷在高分子阻燃领域的应用研究.指出单一纳米黑磷在用于高分子材料阻燃领域时存在稳定性差,对高分子材料的机械性能、阻燃性能提升有限等问题;通过对纳米黑磷进行功能化修饰或引入其他阻燃剂协同阻燃可提升纳米黑磷用于高分子材料的阻燃性能.提出纳米黑磷在阻燃领域的研究...     

聚乙烯表面功能化研究进展

综述了聚乙烯表面功能化的研究进展。介绍了火焰处理、引发剂接枝、化学处理、接枝聚合及电晕、光化学、卤化、等离子体、高能射线处理等用于不同物理形貌和化学结构的聚乙烯表面功能化技术,并展望了聚乙烯表面功能化技术的发展方向。     

碳纳米管功能化的途径、机理和表面特征

由碳纳米管的功能化有共价键和非共价键两种方法。共价键功能化的机理是通过氧化或还原反应在碳纳米管表面生成极性或反应性基团(表面基团化),继而通过化学反应使碳纳米管表面有机化或聚合物化。非共价键功能化的机理是基于碳纳米管表面的?体系和疏水性可与含?电子的芳烯化合物发生?-?相互作用或与含疏水链的表面活性剂发生物理吸附。本文综述碳纳米管功能化的研究进展,完善了Kim等提出的碳纳米管功能化表面的代数表示:表面基团化的为1G,表面有机化的为2G,表面聚合物化的为3G。     

黑磷的制备及储能应用研究进展

黑磷作为一种新型的精细磷化工产品,因其高的理论比容量、高的载流子迁移率及良好的导电性而在储能领域具有很好的应用前景。近年来,针对黑磷、纳米黑磷的制备及其储能应用,涌现出了许多新技术、新方法与新策略。在黑磷的制备方面,开发了加压法（高压法、机械球磨法）和催化法（铋熔化法、汞回流法、矿化法）制备技术,但仍未能实现黑磷的连续化制备;在纳米黑磷的制备方面,开发了自上而下法（机械剥离法、超声剥离法、剪切剥离法、电化学剥离法）和自下而上法（溶剂热法、化学气相沉积法）,然而,高质量、高产率纳米黑磷的精确可控制备技术还有待开发。此外,黑磷在应用于储能领域时,大的体积膨胀使得电池储能性能变差,通过纳米化并与其他材料复合制备纳米黑磷基复合材料,发挥协同作用,一定程度上能够缓解以上问题。从黑磷、纳米黑磷的制备及其在储能领域的应用三个方面进行综述,旨在为高品质黑磷及纳米黑磷的高效率、低成本、可控及规模化制备提供借鉴思路,为其在储能领域的发展方向奠定基础。     

涂料表面功能化修饰剂的制备与应用

采用改进的银离子辅助种子法合成了AuNRs,由AuNRs、AgNO_3和NaOH-甘氨酸缓冲溶液制备一种涂料的表面功能化修饰剂,用于水性无机粉状涂料(HEB-01涂料)的批涂、滚涂和无气压喷涂等涂层的表面功能化修饰,赋予涂层具有去除室内空气中甲醛的功能。     

黑磷制备的研究进展

黑磷是结构类似于石墨的层状材料,在很多领域具有很好的应用前景。结合国内外相关文献,详细介绍目前开发的黑磷制备方法,包括高压法、铋熔化法和矿化法,分析讨论各种制备方法的优缺点,提出常压矿化法具有工业化应用前景。研究矿化法制备黑磷的原理,简化其工艺流程,缩短反应时间是未来的一个研究方向。     

金纳米棒表面修饰技术及其功能化的研究进展

各向异性的金纳米棒由于具有独特的光学性质、较好的生物适应性,在生物医学领域得到了日益广泛的应用。本文系统评述了金纳米棒的表面修饰技术及其功能化的研究进展,内容包括:①金纳米棒的无机材料修饰,表面活性剂修饰、有机小分子及有机大分子修饰、金属材料修饰及其功能化;②金纳米棒在生物标记与识别、生物成像、癌症诊断和光热治疗等领域中的应用。     

A novel carbon-fiber geopolymer composite-coated electrodes for photoelectrocatalysis: Fabrication and application

The photoelectrocatalysis is an efficient and sustainable degradation method for organic contaminant, where the photoanode material plays a critical role. Development of novel, inexpensive, and high-performance photoanode materials is significant to enhance the degradation performance of anodes catalysis. Herein, a novel carbon-fiber geopolymer composite-coated electrode with low cost and facile production was prepared by incorporating carbon fibers in a geopolymer matrix. The as-developed photoelectrocatalyst coupled with persulfate could effectively degrade more than 98 % of rhodamine B within 6 min, which demonstrated superior catalytic activity compared with various catalysts reported in the literature. Moreover, the composite electrodes exhibited excellent reusability. The endogenous Fe₂O₃ and TiO₂ in the geopolymer matrix were the main active materials, providing photoelectron-hole pairs for dye molecule degradation. Significantly, the carbon fibers in the matrix effectively connected the scattered oxide species and prompted the separation and migration of photoinduced carriers while enhancing the stability of the catalysts and improving the conductivity of the matrix. When the carbon content was increased from 0 to 6 wt%, the conductivity of the composite increased by 17.75 times. This study offers a cost-effective and eco-friendly photoelectrocatalyst, which shows significant potential for further development.     

Zinc oxide surface functionalization and related effects on corrosion resistance of titanium implants

Important clinical concerns in orthopedics and dental implantology are associated with a significant release of titanium (Ti) metal ions and debris due to the low corrosion resistance of this material. Chemical modifications on Ti surfaces have been performed in order to minimize effects of corrosion. In this contribution, zinc oxide (ZnO) thin films were deposited onto Ti surfaces and functionalized with four different organic bifunctional molecules in order to increase the corrosion resistance. SEM and XPS indicated the formation of nanostructured ZnO thin film with hydroxyl groups available for covalent functionalization. The adhesion mechanism analyzed by XPS suggest that the attachment on ZnO occurs by carboxylic acid, silane, thiol and hydroxyl groups for 4-aminophenylpropionic acid (APPA), 3-aminopropyltrimetoxysilane (APTMS), 3-mercaptopropionic acid (MPA), and polyethylene glycol (PEG) molecules. Electrochemical analysis for the functionalized ZnO specimens with APPA showed noble open circuit potentials (?0.2 V) and significant decrease in the corrosion current density (5.3 × 10^?7 A/cm²) when compared to the values obtained for pristine Ti (?0.56 V and 2.3 × 10^?6 A/cm²), indicating a promising material for applications in biomedical fields.     

二维层状金属有机骨架的制备方法及研究进展

叙述了几种制备二维层状金属有机骨架材料的方法,并对各种方法进行深度分析,介绍二维层状MOF材料优异的性能,具有外比表面积高、厚度薄、活性位点多等优势,在分离、催化、成膜等方面都有很好的应用。     

低维黑磷的制备及其在光催化降解领域的应用研究进展

低维黑磷具有直接可调节带隙结构、高载流子迁移率及良好的生物相容性等优点,使其在光催化降解领域有着不可或缺的地位,但它存在自然环境下极易被氧化和电子空穴利用率低等问题。制备稳定且高效的低维黑磷复合材料对于其实际应用有着重要的意义。本文介绍了低维黑磷的制备和低维黑磷复合材料在光催化降解领域的应用。对不同方法制备的低维黑磷的效果和光学性质的改变进行了比较,对机械剥离、化学气相沉积、液相剥离和溶剂热合成法进行了详细描述及总结。结合现有文献,对碳质、金属、半导体及其他材料和低维黑磷制备的复合材料进行了总结,并对复合材料在光催化降解领域的效果和复合后低维黑磷光学性质的改变进行了分析。提出了低维黑磷及其复合材料在制备上存在的问题,通过文中所述的复合方法及所选复合材料,对低维黑磷的实际应用进行了展望。     

基于薄层黑磷的电化学传感器研究进展

自2014年首次被报道以来,层状黑磷作为一种新型的二维纳米材料受到了广泛的关注与研究。层状黑磷具有比表面积大、带隙结构可调、载流子迁移率高、生物相容性好及易修饰等特点,是一类潜在的理想生物传感材料。本文将关注层状黑磷在电化学传感器中的应用,根据检测目标物的类型,对最新的研究报道进行了详细分类与讨论,主要包括气体分子、生物小分子、其他小分子、生物大分子、细胞几大类基于层状黑磷构筑的电化学传感器。重点概述了层状黑磷及其复合纳米材料的制备方法与性质,传感器的结构、工作原理与分析性能等。最后讨论了黑磷基纳米材料在电化学传感器中应用的现存问题和未来发展方向,为进一步拓展黑磷纳米材料在分析传感领域的应用提供了参考。