[发明专利]一种利用电化学制备磷烯的方法

权利要求书

1.一种利用电化学制备磷烯的方法，其特征在于，所述方法包括：

首先以惰性电极为正极，磷为负极组装电解池；其中，在所述电解池中，电解液为包含电解质的水系电解液、有机系电解液和离子液体电解液中的一种或几种；

在所述电解池的两极间施加直流或交流电压，磷在直流电场或交流电场的作用下被剥离为磷烯；

然后经过过滤处理后得到剥离产物，并用有机溶剂洗涤数次，经过离心分离干燥处理后得到所需要的磷烯。

2.根据权利要求1所述利用电化学制备磷烯的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述电解液中加入添加剂；

所述添加剂为离子型表面活性剂，非离子型表面活性剂或具有油水双亲性质的化合物中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述利用电化学制备磷烯的方法，其特征在于，

所述惰性电极采用片状或圆柱形电极，具体包括金、铂、银、钛、钛合金、铜、铜合金、铅和铅合金中的一种或几种；

其中，若为片状电极，则尺寸大小为0.1-10cm²，若为圆柱形电极，则直径为0.01-20mm。

4.根据权利要求1所述利用电化学制备磷烯的方法，其特征在于，

所述磷为黑磷、氧化的黑磷和侵蚀的黑磷中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述利用电化学制备磷烯的方法，其特征在于，

所述负极为直接使用黑磷作为负极，或将黑磷与金属或金属合金压合在一起形成负极；

且所述正极与负极之间的距离为1-20cm。

6.根据权利要求1所述利用电化学制备磷烯的方法，其特征在于，

所述电解质为可溶性金属化合物和可解离有机化合物中的一种或两种；

其中，所述可溶性金属化合物包括LiBF₄，LiClO₃，LiAsF₆，LiClO₄，LiPF₆，LiCl，Li₂CO₃，Li₂SO₄，NaCl，NaClO₃，NaOH，Na₂CO₄，NaClO₄，NaBF₄，NaAsF₆，NaPF₆，KCl，KClO₃，KOH，K₂CO₃，K₂SO₄，KClO₄，K₂SO₃，KNO₃中的一种或几种；

所述可解离有机化合物为季铵盐离子化合物中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述利用电化学制备磷烯的方法，其特征在于，

所述水系电解液为无机酸或碱的水溶液，浓度为0.001-5mol/L，pH值为0.1-12；

所述有机系电解液为N,N’-二甲基甲酰胺、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、二甲基亚砜、四氢呋喃、乙腈、二氯甲烷、二氯乙烷、二氯丙烷、三氯甲烷、三氯乙烷、二苯醚中的一种或几种；

所述离子液体电解液为咪唑、吡啶、吡咯类离子液体中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述利用电化学制备磷烯的方法，其特征在于，所述在电解池的两极间施加直流或交流电压，具体包括：

在电解池两极间施加的直流电压为0.001-100V之间，施加的时间为0.01-100h；

或者，在电解池两极间施加的交流电压为-100-100V之间，施加的时间为0.01-100h。

9.根据权利要求1所述利用电化学制备磷烯的方法，其特征在于，

所采用的有机溶剂包括N,N’-二甲基甲酰胺、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、二甲基亚砜、甲醇、乙醇、四氢呋喃、乙腈、二氯甲烷、二氯乙烷、二氯丙烷、三氯甲烷、三氯乙烷、四氢呋喃、二苯醚中的一种或几种。