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Stable One-Dimensional Single Crystalline Black Phosphorus Nanowires for Gas Sensing
ACS Applied Nano Materials ( IF 5.3 ) Pub Date : 2020-03-20 , DOI: 10.1021/acsanm.0c00152 Xiaohong Jiang 1, 2 , Sichen Qin 1 , Yi Cao 3 , Rong Wu 3 , Dongqiang Han 2 , Zhenghe Hua 2 , Chao Zhu 4 , Xiao Huang 3 , Lin Wang 3 , Shaoguang Yang 2
ACS Applied Nano Materials ( IF 5.3 ) Pub Date : 2020-03-20 , DOI: 10.1021/acsanm.0c00152 Xiaohong Jiang 1, 2 , Sichen Qin 1 , Yi Cao 3 , Rong Wu 3 , Dongqiang Han 2 , Zhenghe Hua 2 , Chao Zhu 4 , Xiao Huang 3 , Lin Wang 3 , Shaoguang Yang 2
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Layered black phosphorus (BP), as a well-known type of two-dimensional (2D) material, has exhibited many fascinating properties in the fields of electronics, photonics, and chemical applications. However, the instability of 2D phosphorus is the primary obstruction toward practical applications, and the properties of one-dimensional (1D) black phosphorus remain unexplored. Here, we have first successfully synthesized 1D single crystalline BP nanowires, which represent the characteristics of good stability, narrow width (∼100 nm), wafer-scale arrays, and high surface to volume ratio. The used melting–injection–transformation method at high pressure with red phosphorus being the starting material is inexpensive, controllable, and productive. The unique superiorities of BP nanowires thus enable a one-step fabrication of BP gas sensors with fast response, long operating life, and strong robustness. This work opens a dimension to explore the properties of BP and also provides a 1D structure engineering strategy toward an efficient large-scale fabrication, endowing traditional materials with fresh attributes for practical applications.
中文翻译：
稳定的一维单晶黑色磷纳米线用于气体传感
层状黑磷（BP）是一种众所周知的二维（2D）材料，在电子，光子学和化学应用领域中表现出许多令人着迷的特性。但是，二维磷的不稳定性是实际应用的主要障碍，一维（1D）黑磷的性质仍未开发。在这里，我们首先成功地合成了1D单晶BP纳米线，它们具有稳定性好，宽度窄（约100 nm），晶片级阵列和高表面体积比的特征。以红磷为原料，在高压下使用的熔融-注射-转化方法便宜，可控且生产效率高。因此，BP纳米线的独特优势使得能够一步制造BP气体传感器，且响应速度快，使用寿命长且坚固耐用。这项工作为探索BP的特性开辟了一个维度，也为有效的大规模制造提供了一维结构工程策略，为传统材料赋予了新的实用属性。
更新日期：2020-03-20
中文翻译：
稳定的一维单晶黑色磷纳米线用于气体传感
层状黑磷（BP）是一种众所周知的二维（2D）材料，在电子，光子学和化学应用领域中表现出许多令人着迷的特性。但是，二维磷的不稳定性是实际应用的主要障碍，一维（1D）黑磷的性质仍未开发。在这里，我们首先成功地合成了1D单晶BP纳米线，它们具有稳定性好，宽度窄（约100 nm），晶片级阵列和高表面体积比的特征。以红磷为原料，在高压下使用的熔融-注射-转化方法便宜，可控且生产效率高。因此，BP纳米线的独特优势使得能够一步制造BP气体传感器，且响应速度快，使用寿命长且坚固耐用。这项工作为探索BP的特性开辟了一个维度，也为有效的大规模制造提供了一维结构工程策略，为传统材料赋予了新的实用属性。
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