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作为一种新型二维材料,黑磷(BP)以其优越的性能受到了广泛关注,并在电池、晶体管、传感器、抗肿瘤治疗和纳米载药等领域得到了广泛的应用与研究。虽然黑磷在各个领域表现出优异的性能,但其在环境条件(含氧和/或水)下的不稳定性给其实际应用带来了严峻的挑战。目前的钝化技术大多集中在保护大块BP上,需要特殊的设备或使用有机溶剂和金属试剂。本文提出了一种简便、环保和普遍适用的方法来钝化BP纳米片。通过3,氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)和甲基-三乙氧基硅烷(MTEOS)的水解缩合,在BP表面形成疏水壳(SiO2/BP-M),通过阻止水接触BP纳米片来延缓降解。为了扩大应用范围,通过引入第二层亲水硅壳(SiO2/BP-MT)赋予BP纳米片亲水性,使其能重新分散在水中。样品的亲疏水性通过静态接触角(CA)测量值来表征。其微观结构,化学状态和组成通过扫描电子显微镜(SEM),透射电镜(TEM),原子力显微镜(AFM),能谱分析仪(EDS),拉曼显微镜(Raman),傅立叶红外光谱仪(FT-IR)以及X射线光电子能谱仪(XPS)来分析。分析结果表明:BP的接触角为71.4°,SiO2/BP-M的接触角为141.9°,SiO2/BP-MT的接触角为80°。接触角的改变说明BPNPs已经被硅壳包裹成功,且已经实现了预期的亲疏水性的改变。包硅并未明显的改变黑磷纳米片的形态,二氧化硅包裹后的黑磷仍为片层结构。包硅可以有效地减缓黑磷纳米材料的降解。在15天的降解实验期间,62.6%的BPNPs被降解,而只有33.7%的磷酸盐从SiO2/BP-MT悬浮液中释放出来。对于相同的磷元素的浓度,硅壳对黑磷纳米材料的光热效应没有明显影响。三种黑磷纳米材料对人克隆结肠腺癌细胞Caco-2均有浓度梯度依赖性细胞毒性作用。在同一浓度下,SiO2/BP-M对Caco-2细胞的毒性始终最强,浓度较低时SiO2/BP-MT的细胞毒性较BP大,而浓度较高时SiO2/BP-MT的细胞毒性较BP小。基于增强界面处的水分蒸发的策略,利用BP的宽频带吸收和光热转换能力,利用SiO2/BP-MT薄膜作为太阳能吸收剂,与导水层(无纺布)和隔热层(聚苯乙烯泡沫塑料)一起构成了太阳能脱盐装置。以SiO2/BP-MT薄膜为基础的蒸发器在在功率密度为1 kW m-2的模拟太阳光照射下的太阳蒸发量为1.63 kg m-2 h-1。同时,该薄膜具有良好的稳定性,在至少10天内保持稳定,表明二氧化硅涂层在水环境中有效延长了 BP纳米片的寿命。