黑磷纳米片作为一种二维材料，因其物理、化学和光学性质，在能源存储、光电转换、生物医学等领域展现出应用前景。然而，黑磷纳米片在空气和水溶液中容易发生氧化和降解，导致其性能下降，限制了其应用。

黑磷纳米片表面修饰改性方法

（一）有机分子修饰

重氮盐修饰：重氮盐具有高反应活性，可利用其在黑磷（BP）表面形成P-C共价键，将芳香分子耦合到BP表面。这种修饰方法可以改变黑磷纳米片的表面性质，提高其稳定性。

小分子辅助剥离与修饰：使用丁二酸（SA）辅助探头超声液相剥离黑磷，在实施剥离的同时，还可以赋予黑磷纳米片表面有机官能团。SA含有羧基基团，官能团对黑磷纳米片的性能提升有着积极的影响。它们可以增强黑磷纳米片的表面稳定性，阻止黑磷纳米片间通过范德华力重新堆叠，同时有助于形成超薄的黑磷纳米片。

（二）聚合物修饰

聚乙二醇（PEG）修饰：PEG通过静电吸附作用修饰在黑磷纳米片表面，能够有效隔离水和空气，从而增强黑磷的稳定性。

PAMAM树枝状聚合物修饰：PAMAM是一种具有高度分支的聚合物，通常由氨基或羧基等功能团修饰，具有良好的水溶性和生物相容性。通过化学反应将PAMAM的功能团（如氨基、羧基）与黑磷的表面官能团（如磷氧键）形成共价键，能够增强PAMAM与黑磷之间的结合力，提高其稳定性和分散性。PAMAM修饰的黑磷纳米片可用于药物递送、生物成像、光电器件和传感器等领域。

聚多巴胺修饰：聚多巴胺是一种具有高光热效应的粘附性生物高分子，在温和条件下可通过多巴胺氧化自聚而附着在多种材料表面。用聚多巴胺对黑磷材料进行表面改性，能够形成协同光热作用，同时增加黑磷稳定性。

（三）离子液体修饰

离子液体具有物理化学性质，如低挥发性、高导电性、良好的溶解性等。通过离子液体自由基聚合自组装策略，可实现对黑磷纳米片的修饰。

性能提升机制

（一）提高分散稳定性

表面修饰改性能够提高黑磷纳米片在不同溶剂中的分散稳定性。通过在黑磷纳米片表面引入亲水性或疏水性官能团，可以改善其与溶剂的相互作用，防止纳米片之间的团聚。例如，PEG 修饰的黑磷纳米片在水溶液中能够保持稳定的分散状态，即使在长时间的保存后，也没有明显的团聚现象。

（二）防止氧化和降解

表面修饰改性能够有效防止黑磷纳米片的氧化和降解。通过在黑磷纳米片表面引入保护层，可以隔绝空气和水分子，防止纳米片的氧化和降解。例如，PEI 修饰的黑磷纳米片在空气中能够保持稳定的化学性质，即使在长时间的暴露后，也没有明显的氧化现象。

（三）增强光电性能

表面修饰改性能够增强黑磷纳米片的光电性能。通过引入具有光电活性的官能团或材料，可以提高黑磷纳米片的光吸收能力和光生载流子的分离效率。例如，将黑磷纳米片与 TiO₂复合，可以提高其在光电转换中的性能。TiO₂可以作为光催化剂，与黑磷纳米片协同作用，提高光生载流子的分离效率，增强光电转换性能。

（四）提高生物相容性

表面修饰改性能够提高黑磷纳米片的生物相容性。通过在黑磷纳米片表面引入生物相容性好的官能团或材料，可以减少其在生物体内的免疫反应。例如，通过在黑磷纳米片表面引入 PEG，可以提高其在生物体内的稳定性和生物相容性。

黑磷纳米片的表面修饰改性是提高其稳定性和分散性、增强生物相容性以及赋予新功能的有效方法。通过有机分子修饰、聚合物修饰和离子液体修饰等手段，可以改善黑磷纳米片的性能，拓展其应用领域。