元素百科介绍科学家在黑磷/磷化钴表面制备异质结。近日，中国科学院深圳先进技术研究院研究员余学峰研究小组在二维黑磷领域取得新进展。通过控制黑磷不饱和位点钴原子的选择性沉积，在黑磷/磷化钴表面制备异质结，表现出优异的电催化活性。以In为基础的相关结果-Plane Black Phosphorus/Dicobalt Phosphide Heterostructure for Efficient 以Electrocatalysis为题，发表在《德国应用化学》上。
非贵金属催化剂是催化领域的重要研究课题之一。黑磷作为一种具有二维层状结构的直接带隙半导体，在能源催化领域具有巨大的应用潜力。但由于孤电子对的存在，黑磷在水或空气中容易氧化，导致性能下降，极大地限制了黑磷的实际应用。余学峰研究小组开发了一系列抑制黑磷氧化的方法，如有机涂层、化学配置、共价修改、离子混合等，有效提高了黑磷纳米片的稳定性。然而，黑磷纳米片通常需要通过液相剥离制备，表面缺陷（特别是边缘不饱和点）是导致氧化和影响其性能的重要因素。如何有针对性地修复黑磷的表面缺陷是当前亟待解决的关键问题。
在本研究中，研究小组设计了一种溶剂热方法，利用黑磷缺陷位点处的高化学还原活性，原位还原吸附在表面的钴离子，重建钴原子和相邻磷元素，形成黑磷/磷化钴（BP/Co2P）面部异质结。由于缺陷位点的填充，异质结的稳定性和导电性显著提高；Co2P提供了高活性的电催化位点。与黑磷纳米片相比，BP/Co2P异质结具有更稳定、更好的电催化性能。这种黑磷缺陷修复技术为提高黑磷的稳定性提供了新的思路，黑磷表面异质结的第一种液相方法将促进新型黑磷复合物的设计和合成；黑磷首次用于全电解水，将有效扩大黑磷在能源催化等领域的应用。
研究工作由国家自然科学基金、中国科学院前沿重点研究计划、中国博士后科学基金、深圳基础研究布局等资助。
