近日，研究院院许晖教授团队在环境催化TOP期刊《Applied Catalysis B：Environmental》（SCI一区，IF = 16.683）上在线发表论文“In-situ hydroxyl modification of monolayer black phosphorus for stable photocatalytic carbon dioxide conversion”（Appl. Catal. B: Environ., 2020, 269: 118760.）。江苏大学为该论文的第一单位，博士生朱兴旺为第一作者，许晖教授为通讯作者。

为克服在水和空气环境下黑磷烯稳定性差的难题，可在其表面引入-OH、-F等官能团，由于这类官能团的存在，使P原子与水、空气接触概率大大减小，提高了黑磷的稳定性。通过液相剥离的方法，原位可控制备了表面羟基修饰的黑磷烯材料（M-BP-OH），并作为主体催化剂应用于光催化CO2还原研究。BP材料边缘为电子或空穴反应提供了许多活性位点，合适的价带与导带位置让其在催化过程中展现优异的活性，羟基的引入使BP具有更好的稳定性和亲水性。在空气和水中表现出优异的稳定性归因于羟基可以占据P元素的孤对电子，限制与氧气的反应。M-BP-OH光催化CO2为CO的产率可以达到112.6 μmol·h-1· g-1。DFT计算表明，量子限域效应导致较高的导电性、较低的导带、较宽的带隙和较快的电荷载流子转移，羟基的成功引入阻止了单层BP的快速氧化。
      本工作得到了国家自然科学基金、江苏省杰出青年基金、江苏省自然科学基金和中国博士后科学基金等基金项目的资助。