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磷的发展史，黑磷已成为过去式？
998 人阅读发布时间：2021-12-22 13:41
17世纪，德国商人布兰德痴迷于炼金术，他曾听说可从尿液体中制得黄金，于是抱着发财的目的，使用尿做了大量实验。1669年，他在一次实验中，将砂、木炭、石灰等和尿混合，加热蒸馏，虽没有得到黄金，但是竟意外得到一种十分美丽的物质，这种物质看起来有点像白蜡，周身散发出一种幽幽的蓝绿色光芒。布兰德把这种物质叫做phosphorum，在拉丁文中为“冷光”的意思，英语叫做phosphours—白磷，由此开启了一种新的元素—磷的时代。
1845年，奥地利化学家施勒特尔发现了红` 磷，确定白磷和红` 磷是磷的同素异形体。由于红` 磷无毒，可在240℃左右燃烧，受热后能转变成白磷继续燃烧，于是红` 磷成为制造火柴的原料，一直沿用至今。
1914年，美国物理学家布里奇曼选用棒状白磷，在水下融成一个15cm的壳状物，待其完全固化后用机械振动尽可能地除去水分，并立即将其置于200℃的煤` 油浴中。同时，使用油压泵向样品白磷施加1.2GPa的压力，随后缓慢地将压力提升至1.3GPa。布里奇曼在整个装置冷却后释放压力，发现白磷变成了一种黑色物质—黑磷。
但在很长的一段时间内黑磷并没有引起人们的关注。20世纪中期以后，黑磷的制备方法得到了一定程度的发展，到2014年，复旦大学张远波团队成功制备了二维黑磷场效应晶体管，从此开启了研究黑磷的热潮。人们发现黑磷在储能设备、光电子器件、光催化、生物传感等方面都有巨大的应用潜力，被称为可取代石墨烯的“梦幻材料”。
然而随着磷的另外一种同素异形体的成功制备，黑磷“梦幻材料”的头衔可能会被取代。
1845年，奥地利化学家施勒特尔发现了红` 磷，确定白磷和红` 磷是磷的同素异形体。由于红` 磷无毒，可在240℃左右燃烧，受热后能转变成白磷继续燃烧，于是红` 磷成为制造火柴的原料，一直沿用至今。
1914年，美国物理学家布里奇曼选用棒状白磷，在水下融成一个15cm的壳状物，待其完全固化后用机械振动尽可能地除去水分，并立即将其置于200℃的煤` 油浴中。同时，使用油压泵向样品白磷施加1.2GPa的压力，随后缓慢地将压力提升至1.3GPa。布里奇曼在整个装置冷却后释放压力，发现白磷变成了一种黑色物质—黑磷。
但在很长的一段时间内黑磷并没有引起人们的关注。20世纪中期以后，黑磷的制备方法得到了一定程度的发展，到2014年，复旦大学张远波团队成功制备了二维黑磷场效应晶体管，从此开启了研究黑磷的热潮。人们发现黑磷在储能设备、光电子器件、光催化、生物传感等方面都有巨大的应用潜力，被称为可取代石墨烯的“梦幻材料”。
然而随着磷的另外一种同素异形体的成功制备，黑磷“梦幻材料”的头衔可能会被取代。
紫磷是另外一种层状磷的同素异形体。
1865年，德国科学家希托夫从熔融铅中发现紫色磷。
1969年，德国科学家瑟恩和克雷布斯给出了紫磷的晶体结构。
在这之后的很长时间里，都没有可靠的实验数据确定紫磷的合成及其晶体结构，所有关于紫磷的研究大多是以其结构为基础进行的理论计算，甚至很多研究者认为紫磷可能只是一种中间结构，根本无法合成出来。
直到2019年，西安交通大学张锦英课题组首次合成宏观尺寸单晶紫磷，并通过机械剥离和液体剥离的方法首次获得紫磷烯。紫磷和紫磷烯被证明比黑磷与黑磷烯更稳定，进一步验证了紫磷是最稳定的磷的同素异形体。
目前关于紫磷的研究已经开始，未来有望在机械、电子、光电、催化剂和医学领域得到广泛应用，成为新的“梦幻材料”。
产品链接：紫磷晶体
紫磷晶体粉末