通過將富勒烯C60選擇性地共價連接在黑磷納米片邊緣，利用富勒烯的高穩定性將其用作保護盾牌，顯著提高了黑磷納米片在水中的穩定性。

少層黑磷作為一種新型二維材料，具有帶隙隨層數可調、載流子遷移率高的特點，在能量轉換和存儲、催化、生物醫藥等領域有著重要的應用前景。然而，少層黑磷納米片很容易被氧化降解，其在空氣及水環境中穩定性差，嚴重制約了黑磷的應用。

此次，楊上峰研究組聯合中國科大化學與材料科學學院教授季恒星、杜平武、陸亞林以及國家同步輻射實驗室教授閆文盛、韋世強等人合作，對之前研發出的黑磷—C60雜化材料進行了一系列的光譜和能譜表征，證明了C60分子能選擇性地共價連接在黑磷納米片邊緣。

由于少層黑磷納米片更容易從邊緣被氧化降解，其邊緣連接了高穩定性的C60分子后，C60起著保護盾牌的作用，有效抑制了少層黑磷納米片被氧化降解，其在水中的穩定性相對于未嫁接C60的少層黑磷納米片提高了約4.6倍。

此外，由于C60具有較強的接受電子的能力，形成黑磷—C60雜化材料后可以發生黑磷到C60的光誘導電子轉移，從而顯著提升了少層黑磷納米片的光電流響應和光催化活性。

專家稱，這一結果不僅為提高黑磷的穩定性提供了新的思路，而且對于開發富勒烯材料的新應用具有重要意義。

相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-018-06437-1

來源：科學網