中科院深圳先进技术研究院围绕黑磷这一新型半导体材料，着力进行材料底层创新，充分发挥科技优势，面向产业搭建开放平台，积极推进黑磷大规模制备和应用技术产业化，促进并推动新材料行业发展。通过科研、产业、资本、“互联网+”等多要素结合，中科院深圳先进技术研究院在黑磷领域占领先机，走出一条工业技术研究院的转移转化特色之路。

中科院深圳先进技术研究院教授、博导 喻学峰

　　积极探索，成功突破高稳定性黒磷制备技术难题

　　黑磷是磷的三种同素异形体中最稳定的一种。2014年，科学家们发现黑磷具有与石墨烯类似的二维层状结构，可剥离成单原子层，展现出了出色的半导体特性，引起业界广泛关注。作为一种天然的直接带隙半导体，黑磷拥有很多独特的性质，例如高的载流子迁移率和漏电流调制率、带隙随层数可调、可实现从可见到红外不同波长光的响应、独特的、各向异性，以及很高的生物相容性等。黑磷因此被科技界誉为“最具潜力的20大新材料”之一、有望替代硅，发展成为半导体工业的核心材料，并在光电器件、光学、锂电池、太阳能电池、传感器、生物医学等领域展现出巨大的应用潜力。然而，黑磷却存在着一个弱点：缺乏稳定性。当接触水和氧气时，黑磷层片会氧化进而降解掉，这一缺陷限制了黑磷的深入研究和工业应用。

　　2016年，中科院深圳先进技术研究院喻学锋研究员带领团队成功开发出多种提高黑磷稳定性的方法，包括配体修饰、共价修饰、离子修饰等，在不改变黑磷晶体结构的前提下能极大提高其稳定性，成功制备出高稳定性黑磷，有效推动黑磷在各个领域的深入研究和应用。此外，研究团队还在二维黑磷光电功能材料、超小黑磷量子点、黑磷超快光子学、黑磷太阳能电池光电极、可控降解黑磷光热转换材料等方面取得突破性进展。围绕相关技术，中科院深圳先进技术研究院积极进行专利布局，申请PCT专利2项、国家发明专利8项，并在Nature系列等国际高水平刊物上发表相关论文十多篇，其中五篇论文被选为期刊“封面故事”。

　　开展以黑磷的大规模制备为目标的产业化合作，对磷化工行业的意义巨大。我国磷矿储量居世界第2位，约500亿吨。然而，当前磷化工产品80%的用途是磷肥，其它用途包括做洗涤剂、添加剂等，相对利润较低;黑磷在电子工业、光电器件、能源、生物医药领域具有广泛的用途，无疑可产生更大的利润，并对于磷化工行业向高科技行业转型具有非常有意义。

　　协同创新，科研、产业与资本携手创新创富

　　基于黑磷制备和应用领域研究取得重大技术突破，为产业界创造了新的应用方法和可能性。

　　2016年6月中旬，中科院深圳先进技术研究院经营性国有资产监管办公室和科研团队一起，与国内磷化工行业龙头企业兴发集团进行了技术交流，并确定了初步的合作意向和协议框架。历经两个多月积极而艰苦的商务沟通和谈判，双方达成一致，于8月19日签署合资协议成立合资公司，开展黑磷及其相关产品研发、生产、销售、黑磷及其相关产品质量检测、黑磷及其相关技术咨询及技术服务等。

　　基于黑磷系列产品制备及应用技术的产业合作，是中科院深圳先进技术研究院在建设工业研究院道路上的又一重要进展。通过低成本、高效的线上+线下资源结合的方式，黑磷技术成功乘上产业化风帆，成为中科院深圳先进技术研究院成果转化模式创新的成功实践之一。

　　根据协议，中科院深圳先进技术研究院产业化全资子公司深圳中科先进投资管理有限公司与湖北兴发化工集团股份有限公司、重庆中科渝矿创业孵化器有限公司共同投资组建湖北中科墨磷科技有限公司;中科院深圳先进技术研究院与湖北中科墨磷科技有限公司签署成立联合实验室。该联合实验室主要围绕二维黑磷的大规模制备及应用等方面进行前沿技术研究和合作。联合实验室的研究计划为五年，合资公司分期向联合实验室投入研发经费2500万元，其中500万元用于购买相关三项发明专利。

　　依托合资企业和联合实验室，中科院深圳先进技术研究院将同兴发集团围绕二维黑磷的大规模制备及应用等方面前沿技术研究，新产品开发，技术平台建立及人才培养等多层面进行广泛合作，逐步实现系列黑磷产品的中试和市场推广，推动黑磷在各个领域的深入研究和工业应用，促进相关行业产业链的形成，带动我国材料及光电信息产业升级，在未来国际竞争中占据先发优势。

　　黑磷技术及其产业化的成功推广，为我国的半导体产业发展探索了一条独具特色的发展道路。随着经济发展进入新常态，创新驱动将成为必然，中科院深圳先进技术研究院将通过黑磷的制备及应用领域的研究和产业化，为我国的新材料领域的创新发展提供有力的支撑。

　　中华儿女新闻网2016年11月18日  http://www.cnpeople.com.cn/xw/kx/17939_20161118033625.html?from=groupmessage&isappinstalled=0