記者20日從西安交通大學獲悉，該校電氣學院電力設備電氣絕緣國家重點實驗室新型儲能與能量轉換納米材料研究中心在實驗室合成了宏觀尺寸的紫磷單晶，并在實驗上確定了紫磷的晶體結構為單斜P2/n(a=9.210, b=9.128, c=21.893 , β=97.776°)，單個晶胞有84個原子，同時通過聲子譜證明了Thurn和Krebs給出的結構的不合理性。同時發現紫磷結構才是最穩定的磷的同素異形體，其分解溫度達到512℃以上，比黑磷高出52℃。并首次通過機械剝離和液體剝離得到紫磷烯。相關成果以《紫磷的結構和性能以及紫磷烯的剝離》為題發表在化學領域權威期刊《德國應用化學》上(影響因子12.257)。
石墨烯的發現引發了二維材料的研究熱潮，并獲得諾貝爾物理獎。二維磷烯由于彌補了石墨烯沒有帶隙這一天然缺陷，且具有高的電荷遷移率，使磷二維材料重新成為研究熱點。類似于碳，磷也具有復雜的相圖結構，存在多種同素異形體。人們熟悉的在空氣中會自燃產生磷光的白磷是磷的最活潑的一種同素異形體，而黑磷一直以來被認為是磷的最穩定的同素異形體。紫磷或者希托夫磷(HIttorf磷)(1985年hittorf提出)是磷的另一種層狀的同素異形體，圖爾恩(Thurn)和克雷布斯(Krebs)在1969年給出了紫磷的晶體結構。但是至今都沒有可靠的實驗數據確定紫磷的合成及其晶體結構，所有的理論研究都以Thurn和Krebs給出的結構為基礎進行計算。甚至很多研究者認為紫磷可能只是一種中間結構，根本無法合成出來。
西安交通大學新型儲能與轉換納米材料研究中心科研人員瞄準新能源技術發展前沿，圍繞新型儲能和能量轉換納米材料研究方向，開展以材料微觀/介觀結構—化學特性—納米制備技術為核心的基礎研究工作，并以新能源轉換與儲能系統示范工程的研究和實施帶動電氣工程學科的發展建設，實現在該領域的理論創新與研究方法的創新。(記者 史俊斌)
關鍵詞： 紫磷烯
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