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 據(jù)悉，近日，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院喻學(xué)鋒團(tuán)隊(duì)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(xiàn)發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Small（《微觀(guān)》）上。論文共同第一作者為深圳先進(jìn)院研究助理吳列和博士后王佳宏。

近年來(lái)，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(shí)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(jī)包覆(Nat. Commun. 2016, 7, 12967)、化學(xué)配位 (Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 5003)、共價(jià)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(shí)現(xiàn)了黑磷的穩(wěn)定性強(qiáng)化和性能優(yōu)化。

在該項(xiàng)研究中，課題組設(shè)計(jì)了一種三價(jià)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(duì)電子對(duì)進(jìn)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(diǎn)、黑磷微米薄片)。對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明：與未經(jīng)修飾的黑磷會(huì)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(jiǎn)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(shí)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(dòng)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(tuán)隊(duì)已經(jīng)申請(qǐng)了相關(guān)發(fā)明專(zhuān)利，并依托孵化的中科墨磷科技有限公司，積極推進(jìn)相關(guān)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。