上峰课题组在富勒烯新应用方面的研究成果

陈笑

通过将富勒烯C60选择性地共价连接在黑磷纳米片边缘，利用富勒烯的高稳定性将其用作保护盾牌，显著提高了黑磷纳米片在水中的稳定性。

少层黑磷作为一种新型二维材料，具有带隙随层数可调、载流子迁移率高的特点，在能量转换和存储、催化、生物医药等领域有着重要的应用前景。然而，少层黑磷纳米片很容易被氧化降解，其在空气及水环境中稳定性差，严重制约了黑磷的应用。

此次，杨上峰研究组联合中国科大化学与材料科学学院教授季恒星、杜平武、陆亚林以及国家同步辐射实验室教授闫文盛、韦世强等人合作，对之前研发出的黑磷—C60杂化材料进行了一系列的光谱和能谱表征，证明了C60分子能选择性地共价连接在黑磷纳米片边缘。

由于少层黑磷纳米片更容易从边缘被氧化降解，其边缘连接了高稳定性的C60分子后，C60起着保护盾牌的作用，有效抑制了少层黑磷纳米片被氧化降解，其在水中的稳定性相对于未嫁接C60的少层黑磷纳米片提高了约4.6倍。

此外，由于C60具有较强的接受电子的能力，形成黑磷—C60杂化材料后可以发生黑磷到C60的光诱导电子转移，从而显著提升了少层黑磷纳米片的光电流响应和光催化活性。

专家称，这一结果不仅为提高黑磷的稳定性提供了新的思路，而且对于开发富勒烯材料的新应用具有重要意义。

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