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 據(jù)悉，近日，中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院喻學(xué)鋒團隊在黑磷界面調(diào)控領(lǐng)域取得新突破，發(fā)展了稀土離子配位修飾黑磷新方法，相關(guān)工作Lanthanide-Coordinated Black Phosphorus（《稀土配位的黑磷》）在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊Small（《微觀》）上。論文共同第一作者為深圳先進院研究助理吳列和博士后王佳宏。

近年來，與石墨烯一樣擁有二維層狀結(jié)構(gòu)的黑磷展現(xiàn)出卓越的電學(xué)和光學(xué)特性，同時具有良好的生物活性和生物相容性。然而，黑磷的不穩(wěn)定性以及其不可示蹤在一定程度上限制了其深入的研究和應(yīng)用。喻學(xué)鋒課題組在之前的工作中，發(fā)展了系列界面調(diào)控技術(shù)，如有機包覆(Nat. Commun. 2016, 7, 12967)、化學(xué)配位 (Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 5003)、共價修飾(Chem. Mater. 2017, 29, 7131)、離子摻雜（Adv. Mater. 2017, 29, 170381）、缺陷修復(fù)(Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 2600)等，實現(xiàn)了黑磷的穩(wěn)定性強化和性能優(yōu)化。

在該項研究中，課題組設(shè)計了一種三價稀土離子的三氟磺酸酯配體（Tb(Otf)3、Eu(Otf)3、Gd(Otf)3、Nd(Otf)3等），該配體可與黑磷的孤對電子對進行配位，從而避免黑磷氧化。研究表明該配位修飾的方法適用于不同尺寸的黑磷納米材料(黑磷納米片、黑磷量子點、黑磷微米薄片)。對比實驗表明：與未經(jīng)修飾的黑磷會迅速降解不同，稀土配體修飾的黑磷能在水中放置數(shù)日，而保持光學(xué)性能穩(wěn)定。該修飾技術(shù)簡單有效，在不改變黑磷晶體結(jié)構(gòu)的前提下，就能極大提高它的穩(wěn)定性，同時Gd(Otf)3修飾的黑磷材料在磁共振成像研究中具有較高的弛豫效率，Tb(Otf)3、Eu(Otf)3和Nd(Otf)3等修飾的黑磷材料則保留了相應(yīng)稀土離子原有的熒光特性，這些結(jié)果表明稀土配體修飾的黑磷材料便于示蹤。這種稀土配體高穩(wěn)定性黑磷的成功制備可有效推動黑磷在光電器件和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用。該研發(fā)團隊已經(jīng)申請了相關(guān)發(fā)明專利，并依托孵化的中科墨磷科技有限公司，積極推進相關(guān)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。