化学气相运输法制备正交黑磷

摘要

黑磷(Black phosphorus,BP)以其优异而独特的物理化学性质在能源储存与转换、微纳器件、光/电催化和生物医药等领域展现出良好的应用前景。制备高质量正交BP前体是实现二维BP和零维BP量子点应用的关键。本工作采用无温度梯度的化学气相运输(CVT)法研究了矿化剂组分和比例对BP生长的影响。结果表明,只有锡(或铅)和碘共存且比例合适时才能制备得到正交BP;生长BP所需的锡碘质量比w(Sn/I_(2))范围较宽,当w(Sn/I_(2))=0.47时制得的BP尺寸为1.2 cm,且产率高、晶体质量较优。结合BP的成核生长机理可知,锡和碘都对BP的成核生长具有重要作用;碘的矿化效果较锡明显,而足量的锡有利于无温度梯度条件下大尺寸块体BP晶体的合成。w(Sn/I_(2))=0.47为本工作中制备BP的最佳砂化剂配比。