研究表明黑磷遇水不失效，或有更大應用前景

黑磷是一種二維材料，其能隙優勢吸引了研究者的注意。由於黑磷能隙能通過層數來控制，可控能隙的存在，這讓黑磷成為了下一代納米器件和光電設備的重要候選人之一。然而問題在於，此前的研究者說，黑磷會和氧氣、水反應，這會造成黑磷原件的功能失效，這個現實給研究者潑了一盆冷水。

近日，韓國基礎科學研究院（IBS）的研究員得到了一個相反的結果，他們最近驗證了黑磷不會與水發生反應，解除了人們對於黑磷的一個誤解。

起初，韓國 IBS 的研究人員對黑磷的失效機理存在質疑，並對此進行了驗證。在不同情況下多次對黑磷進行試驗結果顯示，黑磷並不會和水產生化學反應，讓黑磷原件失效的真正原因是氧氣。

在進行試驗的過程中，研究人員使用了含氧-18 的氧氣以及含氧-16 的水，以助於區分出到底是哪種物質破壞了黑磷。最後的實驗證明，與黑磷反應的不是水，而是氧氣。

而且，IBS 的研究者還發現，黑磷的表面是疏水的，與早先研究者的實驗結論完全相反。

研究人員之一的 Ruoff 解釋道：「水分子只會被黑磷吸收，但是完全不會和黑磷產生反應。而氧不一樣，氧氣會解離成為兩個氧原子，從而把黑磷氧化。黑磷一旦被氧化，吸水能力就會更強，讓材料從疏水轉變為親水。」

總的來說，純凈的水完全不會破壞黑磷，然而實際上大部分水中都含有溶解氧，這也就是研究人員產生錯誤認識的主要原因。

黑磷不與水反應這一結論得以明確之後，研究者的思路將更加寬闊。例如，可以在溶液中分散黑磷、可以用電化學的方式製備等等。

在烯引力看來，科學的進步方式，就是不停的糾正之間的錯誤認識，這次的發現無疑是一個令人欣喜的成果。如果說黑磷只會和氧氣反應，那麼在接下來的實驗中，可以嘗試在溶液中操作黑磷，這無疑相當於給黑磷開拓出了一個非常寬廣的研究途徑。

【正版圖片來源：站酷海洛創意】

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