黑磷（Black Phosphorus, BP）是一种层状半导体材料，具有褶皱结构和良好的物理化学性质。BPQDs作为黑磷的零维纳米结构，具有尺寸小、比表面积大和量子限域效应等特点，展现出良好的光学和电学性能。然而，BPQDs在空气中的稳定性较差，容易被氧化，且在水溶液中的分散性不佳，这限制了其在生物医学和纳米技术等领域的应用。

黑磷量子点的特性及表面修饰的重要性

（一）黑磷量子点的特性

黑磷量子点具有光学性质，如荧光特性，其荧光特性可能源于多分散性，与其他基于二维层状纳米材料（如石墨烯、二硫化钼）的量子点一致。此外，黑磷量子点还具有良好的生物相容性和光热转换效率，在生物医学领域具有应用前景。

（二）表面修饰的重要性

由于黑磷量子点之间相互作用较弱，容易发生团聚，导致其分散性较差。表面修饰可以通过引入特定的官能团或聚合物，改变黑磷量子点的表面性质，增加其表面电荷或空间位阻，从而有效阻止黑磷量子点之间的团聚，提高其分散性。同时，表面修饰还可以赋予黑磷量子点新的功能，如靶向性、生物活性等，进一步拓展其应用领域。

黑磷量子点的表面修饰方法

（一）有机分子修饰

有机分子修饰是通过化学键合在BPQDs表面引入有机分子，形成稳定的保护层。例如，采用含硫醇基团的有机分子，硫醇基团可以与BPQDs表面的磷原子形成共价键，有效隔离BPQDs与外界环境的接触，提高其稳定性。此外，有机分子的电子效应可能改变BPQDs表面的电子云分布，降低其化学反应活性。

（二）聚合物包覆

聚合物包覆是通过物理吸附或化学键合将聚合物附着在BPQDs表面，形成均匀的包裹层。常用的聚合物包括聚乙二醇（PEG）和聚乙烯亚胺（PEI）等。PEG具有良好的亲水性和生物相容性，能够提高BPQDs在水溶液中的分散性。此外，聚合物的柔韧性和空间位阻效应可以进一步抑制BPQDs与氧气的反应，延长其稳定存在时间。

（三）金属掺杂

金属掺杂是通过在BPQDs表面引入金属离子或金属纳米颗粒，改善其物理化学性质。例如，通过在BPQDs表面引入金（Au）或银（Ag）纳米颗粒，可以提高其光热转换效率和稳定性。金属掺杂还可以通过改变BPQDs的电子结构，增强其光学性能。

（四）生物分子修饰

生物分子修饰是通过在BPQDs表面引入生物分子，如蛋白质、多糖或核酸等，赋予其特定的生物功能。

表面修饰对黑磷量子点分散性的影响

（一）提高分散性

合适的表面修饰可以提高黑磷量子点的分散性。例如，PEG修饰的黑磷量子点在水溶液中具有良好的分散性，能够形成稳定的胶体溶液。这是因为PEG分子具有亲水性，可以在黑磷量子点表面形成一层水化层，增加黑磷量子点之间的排斥力，从而阻止其团聚。

（二）影响分散稳定性的因素

表面修饰对黑磷量子点分散稳定性的影响还受到多种因素的影响，如修饰剂的种类、浓度、修饰时间等。不同的修饰剂具有不同的化学性质和分子结构，对黑磷量子点的表面性质和分散性的影响也不同。此外，修饰剂的浓度和修饰时间也会影响修饰效果，过高或过低的浓度以及过长或过短的修饰时间都可能导致修饰效果不佳。

（三）生物相容性改善

表面修饰改善了BPQDs的生物相容性。通过引入生物分子或聚合物，BPQDs的细胞有害性和免疫原性降低，能够更好地应用于生物医学领域。

黑磷量子点的表面修饰是提高其分散性和稳定性的关键策略。通过有机分子修饰、聚合物包覆、金属掺杂和生物分子修饰等方法，BPQDs的分散性、稳定性和生物相容性提高，为其在纳米光电子学、生物成像等领域的应用提供了重要支持。