黑磷制備與應(yīng)用

第1章 黑磷及其制備方法 1
1.1 黑磷的結(jié)構(gòu) 2
1.2 黑磷的性質(zhì) 3
1.2.1 可調(diào)的直接帶隙 3
1.2.2 強(qiáng)的面內(nèi)各向異性 4
1.2.3 高的理論比容量 6
1.2.4 良好的導(dǎo)電性 7
1.2.5 其他性質(zhì) 7
1.3 黑磷的制備 7
1.3.1 加壓法制備技術(shù) 8
1.3.2 催化法制備技術(shù)10
參考文獻(xiàn)20

第2章 納米黑磷及其制備方法 26
2.1 納米黑磷的分類26
2.1.1 黑磷量子點(diǎn)27
2.1.2 黑磷納米帶/管28
2.1.3 黑磷烯/多孔黑磷烯29
2.2 納米黑磷制備方法31
2.2.1 自上而下法31
2.2.2 自下而上法46
參考文獻(xiàn)52

第3章 納米黑磷在能源領(lǐng)域的應(yīng)用 59
3.1 太陽(yáng)能電池59
3.1.1 太陽(yáng)能電池的分類及其工作原理 60
3.1.2 納米黑磷在聚合物太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用 66
3.1.3 納米黑磷在染料敏化太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用 67
3.1.4 納米黑磷在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用 70
3.2 鋰離子電池 73
3.2.1 納米黑磷儲(chǔ)鋰機(jī)制 76
3.2.2 單一納米黑磷在鋰離子電池中的應(yīng)用 78
3.2.3 納米黑磷基復(fù)合材料在鋰離子電池中的應(yīng)用 80
3.3 鈉離子電池 85
3.3.1 納米黑磷儲(chǔ)鈉機(jī)制 85
3.3.2 納米黑磷/碳材料在鈉離子電池中的應(yīng)用 86
3.3.3 納米黑磷/非碳材料在鈉離子電池中的應(yīng)用 91
3.4 鋰-硫電池 95
3.4.1 鋰-硫電池儲(chǔ)能機(jī)制 95
3.4.2 納米黑磷在鋰-硫電池中的應(yīng)用 96
3.5 超級(jí)電容器 98
3.5.1 超級(jí)電容器儲(chǔ)能機(jī)制 98
3.5.2 納米黑磷在超級(jí)電容器中的應(yīng)用 100
3.6 納米黑磷在儲(chǔ)氫領(lǐng)域的應(yīng)用 104
參考文獻(xiàn) 106

第4章 納米黑磷在阻燃領(lǐng)域的應(yīng)用 111
4.1 阻燃原理112
4.1.1 燃燒過程112
4.1.2 阻燃機(jī)理113
4.2 單一黑磷烯阻燃114
4.3 黑磷烯的修飾/協(xié)同阻燃116
4.3.1 黑磷烯的功能化修飾117
4.3.2 黑磷烯與其他阻燃劑復(fù)合 123
參考文獻(xiàn) 126

第5 章 納米黑磷在催化領(lǐng)域的應(yīng)用 129
5.1 光催化領(lǐng)域 131
5.1.1 光催化發(fā)展現(xiàn)狀及原理 131
5.1.2 光催化固氮 132
5.1.3 光催化分解水制氫 134
5.1.4 光催化降解有機(jī)物 137
5.1.5 光催化還原二氧化碳 139
5.2 電催化領(lǐng)域 141
5.2.1 電催化發(fā)展現(xiàn)狀及原理 141
5.2.2 電催化固氮 144
5.2.3 電催化析氫 145
5.2.4 電催化析氧 148
5.2.5 其他電催化應(yīng)用 150
參考文獻(xiàn) 151

第6章 納米黑磷在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用 156
6.1 臨床診斷 156
6.1.1 生物成像 157
6.1.2 場(chǎng)效應(yīng)晶體管生物監(jiān)測(cè) 158
6.1.3 電化學(xué)生物監(jiān)測(cè) 159
6.1.4 熒光生物監(jiān)測(cè) 161
6.2 腫瘤治療 162
6.2.1 PTT 療法 163
6.2.2 PDT 療法 164
6.2.3 PTT 與 PDT 協(xié)同療法 166
6.2.4 藥物輸送輔助療法 168
6.3 骨治療 170
6.3.1 納米黑磷在骨治療中的優(yōu)勢(shì) 171
6.3.2 納米黑磷基水凝膠在骨再生中的應(yīng)用 172
6.3.3 基于納米黑磷的3D 打印支架在骨再生中的應(yīng)用 173
6.4 抗菌 175
6.4.1 納米黑磷的抗菌機(jī)制 175
6.4.2 單一納米黑磷抗菌 177
6.4.3 納米黑磷基材料協(xié)同抗耐藥菌 177
6.4.4 納米黑磷基材料用于傷口愈合 178
參考文獻(xiàn) 180

第7章 納米黑磷在其他領(lǐng)域的應(yīng)用 186
7.1 晶體管 186
7.1.1 晶體管簡(jiǎn)介 186
7.1.2 納米黑磷在晶體管領(lǐng)域的應(yīng)用 190
7.2 傳感器 197
7.2.1 光電傳感器 197
7.2.2 鎖模激光器 202
7.2.3 電化學(xué)傳感器 205
7.2.4 柔性壓力傳感器 206
7.3 膜分離 208
7.3.1 黑磷烯膜氣體分離機(jī)理 208
7.3.2 黑磷烯膜氣體分離理論計(jì)算 209
7.3.3 黑磷烯膜氣體分離實(shí)驗(yàn) 210
7.4 摩擦 212
7.4.1 納米黑磷用于水基潤(rùn)滑油 214
7.4.2 納米黑磷用于油基潤(rùn)滑油 216
7.5 超導(dǎo) 218
7.5.1 納米黑磷在超導(dǎo)領(lǐng)域的理論計(jì)算 218
7.5.2 納米黑磷在超導(dǎo)領(lǐng)域的相關(guān)實(shí)驗(yàn) 219
7.6 熱電轉(zhuǎn)化 220
7.7 防腐 224
參考文獻(xiàn) 225