将不同种类的2D纳米片组装成异质结构，提供了一种通过结合每个组件的独特特性来设计具有新功能和改进功能的新型人造材料的有前途的方法。在过去的几年中，黑磷纳米片（BPNSs）被认为是一种高度可行的2D材料，具有出色的电子性能，可调节的带隙和很强的面内各向异性，突出了它们作为构造异质结构材料的适用性。
有鉴于此，查尔姆斯理工大学Xiaoyan Zhang等人，综述了通过共价或非共价策略在基于BPNS的2D和3D异质结构的构建及其电子，光电，储能，催化和生物应用方面的最新进展。
本文要点
1）讨论了从2D混合结构到3D网络的基于BPNS的异质结构的构建的最新进展，重点讨论了各层之间不同类型的相互作用(共价或非共价)。讨论了这些异质结构的制备方法，光学和电子性质以及各种应用（包括电子和光电器件，储能器件、光催化和电催化以及生物应用）。最后，还强调了基于BPNS的异质结构中的关键挑战和前瞻性研究方面。
2）黑磷纳米片（BPNSs）由于其独特的物理化学性质，是石墨烯以外的二维材料中一颗冉冉升起的新星。在黑磷（BP）晶体中，不同的BP层通过弱的范德华相互作用而堆叠在一起，并且磷原子通过一层中的sp3杂化共价键彼此化学连接，在每个磷原子上留下一对孤电子。BPNS显示出沿扶手椅方向重复的褶皱蜂窝状结构，以及沿之字形方向呈双层排列，从而在BPNS中具有很强的面内各向异性电子和光学特性。由于这些令人兴奋的特性，BPNS已显示出在光催化，生物医学，能量存储和转换以及光电子设备中的潜在应用。
3）然而，BPNSs在环境条件下的不稳定性限制了其实际应用，主要原因是磷原子在氧和/或水的存在下化学降解为氧化磷。迄今为止，化学功能化和金属氧化物或离子载体保护层涂层等不同方法已被证明是提高BPNSs环境稳定性的有效方法。在不同的钝化策略中，通过共价或非共价方法构建异质结构可以帮助获得基于BPNS‐的不同结构和功能的异质结构。基于BPNS的异质结构可以提供BPNS的大面积钝化，结合每个组件的特性，并由于协同效应而潜在地产生新的特性。在异质结构中，还可以减少BPNS的聚集，因此可以充分利用BPNS的固有特性。到目前为止，基于BPNS的异质结构已发现了许多应用，例如在超级电容器，电池，场效应晶体管，催化水分解，析氢或氧反应（HER或OER），生物医学和光电子领域。
总而言之，基于BPNS的异质结构的合成和应用的最新进展是很有前途的，但仍处于萌芽阶段。在未来几年中，基于BPNS的2D（尤其是3D异质结构）有望得到广泛研究，以获取有效的合成方法并获得有关其性质和相关应用的更多知识。
参考文献：
Shameel Thurakkal et al. The Art of Constructing Black Phosphorus Nanosheet Based Heterostructures: From 2D to 3D. Advanced Materials, 2020.
DOI: 10.1002/adma.202005254
https://doi.org/10.1002/adma.202005254
