当二维材料遇到光学疗法        

图1. 一些典型的超薄二维纳米材料，如石墨烯（Graphene）、六方氮化硼（h-BN）、黑磷（BP）、金属（Metals）、氧化物（Oxides）、层状双氢氧化物（LDHs）、过渡金属碳化物/碳氮化物（MXenes）、共价有机框架（COFs）、金属有机框架（MOFs）、过渡金属硫族化合物（TMDs）。图片来源：DOI: 10.1021/acsnano.5b05040

黑磷是磷单质的多种同素异形体中密度最大、热力学最稳定、化学性质最不活泼的一种；一般由白磷（化学性质活泼，着火点较低，易自燃；工业上用于制备高纯度磷酸，军事上用来制造燃烧弹等）在高温高压下转化得到。并且，与常见的白磷和红磷不同，而类似于石墨烯的片层状结构，黑磷晶体是由位于两个位面的波浪形磷原子构成；面内相邻磷原子靠P-P键、面与面之间靠范德华力结合在一起。

图2. 磷单质的几种同素异形体及黑磷的结构。图片来源：wikipedia

由于黑磷特殊的物化性质，世界各地的研究人员正在凭借他们的聪明才智和辛勤的劳动致力于推进基于黑磷纳米薄片的功能性二维材料的构筑。2014年3月2日的《Nature Nanotechnology》在线报道了复旦大学张远波教授和中国科学技术大学陈仙辉教授及其同事们完成的利用二维黑磷材料制备场效应晶体管的工作（DOI:10.1038/NNANO.2014.35）。根据Google Scholar的统计，截至2015年9月29日，这篇文章已经被引用457次——这也从一定程度上反映了当前二维黑磷材料研究的火热程度。

图3. 基于多层黑磷晶体的场效应晶体管。图片来源：DOI:10.1038/NNANO.2014.35

除了应用于制备电子器件外，具有优良性能的二维材料已经被广泛的用于催化（如MoS2和WS2用于电催化产氢）、能量存储（如石墨烯用于电极填充材料）、和生物医用（如石墨烯及氧化石墨烯用于检测探针、药物载体）等领域。近年来，石墨烯（DOI：10.1038/ncomms5596；10.1002/am504071z）和MoS2（DOI: 10.1002/smll.201501655）等一些二维材料中的明星分子都已经被报道用作某些疾病的光热（Photothermal therapy，PTT）及光动力学疗法（Photodynamic therapy，PDT）；然而，目前文献上报道的关于二维黑磷单晶材料的研究，基本上还都集中于其物理和电子传输特性——其化学和生物应用却很少被专门研究。