一种电化学辅助制备掺杂纳米黑磷的方法技术

本发明专利技术公开了一种电化学辅助制备掺杂纳米黑磷的方法，该方法是将黑磷用金属固定在铂夹上作为阳电极，惰性电极作对电极，阳电极、对电极和电解液构成电解池，在惰性气体气氛保护下恒流反应，在恒电流作用下，电解液中的离子插入层状黑磷中，得到纳米黑磷，同时，金属被氧化成金属阳离子后掺杂在纳米黑磷上，最后，将反应产物洗涤、干燥，得到金属掺杂的纳米黑磷；本发明专利技术不但制备成本较低、产品质量高，而且金属掺杂的纳米黑磷的制备可规模化、效率高、绿色环保、可控性强；本方法制备金属掺杂的纳米黑磷在储能、催化、自旋电子器件、肥料等领域具有很好的应用前景。

A method of electrochemical assisted preparation of doped black phosphorus nanoparticles

【技术实现步骤摘要】
一种电化学辅助制备掺杂纳米黑磷的方法
本专利技术涉及一种电化学辅助制备掺杂纳米黑磷的方法，属于纳米材料

技术介绍
黑磷是一种新型的二维材料，它具有很多优异的性能，例如高度的各向异性、较高的载流子迁移率和开关比、层数可调的直接带隙、良好的光学和电子性能等，在场效应晶体管、太阳能电池、储能电池、生物医药、传感器、催化等领域展现出了很好的应用前景。根据密度泛函理论，掺杂黑磷可有效调控黑磷的电子结构和磁性，从而促进黑磷的应用与发展。迄今为止，掺杂黑磷已经报道了很多种方法，其中，CN109913942A公开了一种气相输运掺杂黑磷单晶的方法，但是该方法只能在材料表层掺杂，掺杂不均匀，影响材料的后续应用。高温高压掺杂黑磷制备条件苛刻，成本高。球磨法掺杂黑磷会破坏材料的晶型结构，影响后续应用。矿化法掺杂黑磷耗时长。
技术实现思路
针对目前掺杂黑磷存在的问题，本专利技术提供了一种电化学辅助制备掺杂纳米黑磷的方法，本专利技术方法制备成本较低、产品质量高，而且掺杂纳米黑磷的制备可规模化、效率高、绿色环保、可控性强。<br>本专利技术电化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电化学辅助制备掺杂纳米黑磷的方法，其特征在于，具体步骤如下：/n（1）将黑磷用金属材料固定在铂夹上作为阳电极，惰性电极作对电极，阳电极、对电极和电解液构成电解池，阳电极、对电极分别与电源的正负极连接；/n（2）启动电源，在低温、惰性气氛、恒电流作用下，电解液中的离子发生插层反应，同时，金属被氧化成金属阳离子后掺杂在纳米黑磷上；/n（3）将反应产物洗涤、干燥，得到金属掺杂的纳米黑磷。/n

【技术特征摘要】
1.一种电化学辅助制备掺杂纳米黑磷的方法，其特征在于，具体步骤如下：
（1）将黑磷用金属材料固定在铂夹上作为阳电极，惰性电极作对电极，阳电极、对电极和电解液构成电解池，阳电极、对电极分别与电源的正负极连接；
（2）启动电源，在低温、惰性气氛、恒电流作用下，电解液中的离子发生插层反应，同时，金属被氧化成金属阳离子后掺杂在纳米黑磷上；
（3）将反应产物洗涤、干燥，得到金属掺杂的纳米黑磷。


2.根据权利要求1所述的电化学辅助制备掺杂纳米黑磷的方法，其特征在于：固定黑磷的金属材料是Al、Zn、Fe、Sn、Cu、Ag、Ni中的一种或几种。


3.根据权利要求1所述的电化学辅助制备掺杂纳米黑磷的方法，其特征在于：惰性电极为铂丝、碳棒、金丝或钛丝。


4.根据权利要求1所述的电化学辅助制备掺杂纳米黑磷的方法，其特征在于：电解液为碳酸、磷酸、硫酸、碳酸盐、磷酸盐或硫酸盐水溶液中的一种。

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【专利技术属性】
技术研发人员：廉培超，侯冉冉，梅毅，卢秋菊，赵俊平，蒋运才，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53