时间:2020-11-24 来源:
“磷家族”是一群活跃分子,他们在日常生活中的应用很广泛,在科研中的价值也很高。
从今天起,我们【趣味科普】栏目推出“磷系列”,带大家走进“磷家族”,领略它们的神奇。
今天我们就来看看“磷家族”的后起之秀——黑磷吧!
但是从2014年开始,黑磷成为二维尊龙凯时-人生就是搏领域的一匹“黑马”,它的横空出世迅速引发关注。从晶体管、光电子器件,再到催化、能源、生物医学等领域,均展现出广阔应用前景,一举夺得新型二维尊龙凯时-人生就是搏的新“C位”,因为它拥有媲美甚至超越“网红尊龙凯时-人生就是搏”石墨烯的潜能。
1669年,住在德国汉堡的一名炼金师Hennig Brand突发奇想,将60多桶尿液加大火蒸干,他原本以为,金黄色的尿液煮完了会得到黄金,然而最终,他得到了另一种闪闪发光的物质。
磷家族的成员易燃易爆炸,脾气非常大,比如在推理小说中经常出现的白磷,和用作火柴头的红磷,它们的化学性质都很活泼。
而作为磷家族一份子的黑磷,性质则要比白磷、红磷稳定得多。如果把白磷比作活泼的少年,那么黑磷则更像是一位稳重的青年。黑磷“性格”沉稳,在常温常压下是一种热力学稳定的磷同素异形体;通身有黑色的光泽,呈片状。
反而是石墨烯从2004年被制备出来之后,在科技界得到广泛看好,因为它具备优异的导热性和导电性,因此相比于传统的锂电池和聚合物电池,石墨烯电池更极致和优秀。
然而,二维石墨烯也拥有自己致命的缺陷——其电子结构中不具备能隙,大大限制了其使用范围。于是,尊龙凯时-人生就是搏学家们开始探寻更优异的尊龙凯时-人生就是搏,黑磷进入他们的视野。
通过一系列科学实验,尊龙凯时-人生就是搏学家发现,黑磷具备很高的电子流动性,在光电领域的应用前景很有可能超过石墨烯,因为黑磷存在能隙。
因此,黑磷作为一种新的二维尊龙凯时-人生就是搏,被视为能解决石墨烯性能上存在的一些问题的尊龙凯时-人生就是搏,它独特的几何及电子结构和优异的性能,在晶体管、传感器、太阳能电池及光电子器件等领域应用前景广阔。
举个例子来说吧:
生产化合物时,最有效的方法是利用催化反应。但是,催化反应往往需要消耗大量不可再生能源以产生热能驱动反应,这是当前导致资源枯竭、环境污染等问题的重要原因之一。因此,发展光催化技术,直接利用太阳能生产化合物具有广阔的应用前景,而其中关键之处在于高效广谱光催化剂的开发。
黑磷具有可调的直接带隙、吸收范围广、光耦合效率高、载流子迁移率快、比表面积大、活性位点多等众多优势,却受限于稳定性不高、光生载流子复合过快等问题。半导体-金属异质结构能够加速捕获光激发的电子和空穴对,从而延长电荷载流子的寿命,提高肖特基结光催化中的电荷分离和利用效率。
尊龙凯时-人生就是搏院喻学锋研究员课题组设计了一种新型黑磷/铂半导体/金属异质结,实现了太阳能高效光催化有机反应。所负载超小,黑磷纳米片的稳定性显著增强。与此同时,该异质结构能够有效地吸收太阳能,其吸收范围覆盖太阳光紫外至红外区域。
黑磷作为新尊龙凯时-人生就是搏的黑马,说它是可以媲美石墨烯的“网红”一点也不夸张,随着科研的深入,希望这熠熠生辉的“梦幻尊龙凯时-人生就是搏”,早日闪耀更大的光芒!
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