黑磷是一種新型的直接帶隙二維材料，其帶隙可從0.3eV(本體狀態(tài))到1.5eV(單層)通過層數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此能夠吸收從可見光到通訊用紅外線范圍波長的光，加之其較高的載流子遷移率(厚度為10nm時(shí)可高達(dá)1000cm2˙v-1˙s-1)和較高的通斷比(104)，其在半導(dǎo)體領(lǐng)域、光電以及光熱等領(lǐng)域顯示出**的潛在優(yōu)勢。
在實(shí)際應(yīng)用中，黑磷需要被剝離成單層、少層或者多層黑磷(即磷烯)才能發(fā)揮其**的光電和光熱性能。目前，大多數(shù)研究報(bào)道都是基于二維黑磷納米片或者黑磷量子點(diǎn)，暫未見任何關(guān)于黑磷氣凝膠的研究報(bào)道。而二維黑磷納米片和黑磷量子點(diǎn)多以粉末或者溶液的形式存在，這導(dǎo)致這些黑磷材料在使用后將無法回收再利用。此外，二維黑磷納米片和黑磷量子點(diǎn)的穩(wěn)定性問題依然是一個(gè)**重要的研究課題。然而，如果黑磷能夠形成三維結(jié)構(gòu)，諸如凝膠/氣凝膠、海綿狀結(jié)構(gòu)等，不僅能夠解決黑磷的穩(wěn)定性問題，而且能夠充分發(fā)掘黑磷的潛在應(yīng)用，諸如在染料敏化太陽能電池、鋰離子電池、鋁離子電池、水處理、半導(dǎo)體、光電、光熱、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中的應(yīng)用。因此，開發(fā)一種基于黑磷的氣凝膠顯得非常重要。
鑒于此，我們一方面提供了一種石墨烯/黑磷量子點(diǎn)/含磷離子液體復(fù)合氣凝膠，該復(fù)合氣凝膠具有高彈性、高回復(fù)性和高導(dǎo)電性，且具有****的穩(wěn)定性，其豐富了黑磷的產(chǎn)品形式，拓展了黑磷的應(yīng)用范圍。
提供了一種石墨烯/黑磷量子點(diǎn)/含磷離子液體復(fù)合氣凝膠，包括石墨烯三維骨架、以及負(fù)載在所述石墨烯三維骨架上的黑磷量子點(diǎn)和含磷離子液體，其中所述黑磷量子點(diǎn)被所述含磷離子液體包裹，所述石墨烯/黑磷量子點(diǎn)/含磷離子液體復(fù)合氣凝膠具有三維多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
石墨烯/黑磷量子點(diǎn)/含磷離子液體復(fù)合氣凝膠的制備方法，包括以下步驟：
步驟(1)將含有黑磷量子點(diǎn)和含磷離子液體的溶液與氧化石墨烯水溶液、以及還原劑混合攪拌均勻，得到混合溶液；
步驟(2)將所述混合溶液在無氧條件下進(jìn)行75-100℃水浴加熱，反應(yīng)1-3小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，得到石墨烯/黑磷量子點(diǎn)/含磷離子液體復(fù)合濕凝膠；
步驟(3)將所述石墨烯/黑磷量子點(diǎn)/含磷離子液體復(fù)合濕凝膠依次采用親水性有機(jī)溶劑和去離子水除去多余的還原劑，然后進(jìn)行冷凍干燥，得到石墨烯/黑磷量子點(diǎn)/含磷離子液體復(fù)合氣凝膠。
黑磷納米片/聚(3-己基噻吩)復(fù)合物(BP/P3HT)
類磷烯結(jié)構(gòu)的少層黑磷納米片(FL-BP NSs)
紅磷/黑磷異質(zhì)結(jié)-Mxene納米電催化劑
多異質(zhì)結(jié)二氧化鈦-釩酸鉍-黑磷/紅磷復(fù)合膜
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