一种常压下利用高纯红磷制备黑磷单晶的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种常压下利用高纯红磷制备黑磷单晶的方法。
【背景技术】
[0002]黑磷是一种在常温常压下热学性质稳定的磷的同素异形体，通常是由白磷在高压下加热得到。黑磷的结构与石墨烯十分类似的层状结构，并且声子、光子和电子在层状黑磷平面内表现出高度的各向异性，使得黑磷在二维电子学红外光电子学等领域有重要的应用价值。单晶材料的制备也称为晶体的生长，是将物质的非晶态、多晶态或能够形成该物质的反应物通过一定的化学的手段转变为单晶的过程。单晶的制备方法通常可以分为熔体生长、溶液生长和相生长等。熔体生长法是制备大单晶和特定形状的单晶最常用和最重要的方法，具有生长速度快、晶体颗粒大、纯度高等特点。
【发明内容】
[0003]为了能够更安全、更方便地制备黑磷单晶，本发明提供了一种常压下利用高纯红磷制备黑磷单晶的方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:以高纯红磷为原材料，与AuSn和SnI4充分混合后，一同密封在石英管内，置于单温区炉中加热并恒温一段时间后，以一定降温速率降至一定温度后，再迅速冷却得到黑磷单晶。
[0004]本发明的有益效果是:相比传统黑磷制备方法，原材更加安全，操作更加简便，可以在常压下进行。
[0005]【具体实施方式】:1.称取500mg的高纯红磷、364mg的AuSn和1mg的SnI4,充分混合后倒入长约12cm的一段石英管中并密封。
[0006]2.将密封好的石英管放置在单温区炉中，将有药品的一端放在炉子的正中央。
[0007]3.加热单温区炉，10小时升温至873K，并在873K恒温24小时。
[0008]4.以40K/小时的降温速率将单温区炉降温至773K。
[0009]5.将单温区炉快速降至常温，取出石英管，即可在石英管的冷端得到黑磷单晶。
【主权项】
1.一种常压下利用高纯红磷制备黑磷单晶的方法，其特征在于以高纯红磷、AuSn和SnI4S原材料，在单温区炉中通过加热、恒温、降温等一系列步骤得到黑磷单晶。
2.根据权利要求1所述的一种常压下利用高纯红磷制备黑磷单晶的方法，其特征是将500mg高纯红磷、364mg的AuSn和1mg的SnI4密封于12厘米长的石英管中。
3.根据权利要求1所述的一种常压下利用高纯红磷制备黑磷单晶的方法，在单温区炉中通过加热、恒温、降温等一系列步骤，其特征是将单温区炉在10小时内升至873K，恒温24小时后以40K每小时的降温速率将温度降至773K后快速降至常温，即可在石英管的冷端得到黑磷单晶。
【专利摘要】本发明提供了一种常压下利用高纯红磷制备黑磷单晶的方法：以高纯红磷为原材料，与AuSn和SnI4充分混合后，一同密封在石英管内，置于单温区炉中加热并恒温一段时间后，以一定降温速率降至一定温度后，再迅速冷却得到黑磷单晶。
【IPC分类】C30B29-02, C30B11-00
【公开号】CN104630879
【申请号】CN201510090509
【发明人】张芷铭, 邱俊
【申请人】安庆美晶新材料有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月28日