磷烯最新Nature:實驗制備磷烯納米帶

【引言】

磷烯（Phosphorene）是一種新興的單元素二維材料，其帶隙具有典型的層數相關性。而與此同時，納米帶因其結合了一維納米材料的特性和二維材料高表面積的特點，并同時表現出出電子-限域以及邊界效應，近年來成為相關研究領域的熱門材料。由此，憑借獨特的各向異性結構，關于磷烯納米帶（PNRs）的理論計算研究顯示PNRs具備優異的性能。然而，有關制備真正離散PNRs的研究到目前為止尚未出現

【成果簡介】

倫敦大學學院的C. A. Howard（通訊作者）等人利用“離子剪（Ionic scissoring）”的形式對黑磷晶體進行處理，獲得了大量高質量、單個PNRs。這一自上而下的方法主要分為兩步，首先將黑磷塊體利用鋰離子進行插層處理，獲得的產物之后浸沒在質子惰性的溶劑中并進行機械攪拌，最終產生穩定分散的PNRs溶液。由此制備的PNRs具備4-50nm不等的寬度，主要為單層厚度，測量長度可達75μm，縱橫比最高可達到1000左右。研究還發現該納米帶材料為原子級單晶，以Z字形晶體取向進行排列對齊。這一簡單的液相制備方法為實驗研究PNRs的性質及其應用奠定了基礎。2019年04月10日，相關成果以題為“Production of phosphorene nanoribbons”的文章在線發表在Nature上。

【圖文導讀】

圖1 PNRs的TEM表征

圖2 PNRs的AFM表征

圖3 PNRs的形成以及沉積PNRs的拉曼光譜表征

文獻鏈接：Production of phosphorene nanoribbons（Nature, 2018, DOI: 10.1038/s41586-019-1074-x）

本文由材料人學術組NanoCJ供稿。

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