【摘 要】
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黑磷（BP）作为一种新兴二维纳米材料,它具有褶皱蜂窝状的层状结构、高度各向异性的电荷传输、带隙可调等特点,引发了科学家们极大的研究热情。在过去几年中,研究人员不断探索基于BP的应用,例如场效应晶体管（FET）、电池、催化等。特别地,超高的比表面积比与丰富的吸附位点和活性位点,使BP在气体传感器领域具有巨大潜力,尤其是对NO2的检测。但是,BP在有水有氧的环境下极其容易降解,温度升高往往会加剧BP的
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黑磷（BP）作为一种新兴二维纳米材料,它具有褶皱蜂窝状的层状结构、高度各向异性的电荷传输、带隙可调等特点,引发了科学家们极大的研究热情。在过去几年中,研究人员不断探索基于BP的应用,例如场效应晶体管（FET）、电池、催化等。特别地,超高的比表面积比与丰富的吸附位点和活性位点,使BP在气体传感器领域具有巨大潜力,尤其是对NO2的检测。但是,BP在有水有氧的环境下极其容易降解,温度升高往往会加剧BP的氧化,那么BP的环境稳定性的不足显然会导致其热稳定性的缺失。而之前的一些报道考虑的是在如何提高BP在室温下的环境稳定性,而忽略了 BP与外界环境的相互作用。本文就以将BP与金属有机框架MIL-53复合构成BP@MIL-53后,对其环境稳定性和热稳定性展开了研究,并且为验证BP@MIL-53与外界的相互作用,将其用于二氧化氮（NO2）检测:1)BP@MIL-53的制备:以BP和AlCl3为原料,在乙醇溶液中制备得到BP@Al3+。然后将BP@A13+与氨基化对苯二甲酸（NH2-BDC）分散于二甲基甲酰胺（DMF）,采用溶剂热制备具备核壳结构的BP@MIL-53,在这里,A13+被用于诱导MOFs在BP表面的生长;2)BP@MIL-53的环境稳定性和热稳定性研究:将BP@MIL-53置于不同环境条件下,并与BP进行对比,观察形貌和结构变化,研究其随时间增加的环境稳定性;通过拉曼表明BP@MIL-53环境稳定性可达85天;在含水含氧环境下,通过升高温度研究其热稳定性,发现BP@MIL-53在最高75℃时仍未发生结构破坏;3)BP@MIL-53的NO2传感性能研究:以BP@MIL-53为原料,构建NO2气体传感器。在室温下,BP@MIL-53的响应时间与BP接近;而在70℃的运行温度下,理论检测限达到了 1 ppb,最重要的一点,它克服了 BP气敏器件在室温下出现基线漂移的问题。
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