CN110844895A - 一种基于黑磷纳米片的多功能反应平台及其构建方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于黑磷纳米片的多功能反应平台及其构建方法和应用。借鉴贻贝灵感化学，利用多巴胺能在弱碱性条件下发生自聚合的特性，在各种基底表面形成聚多巴胺薄膜涂层。聚多巴胺薄膜涂层表面拥有大量的邻苯二酚，吡啶和吡咯官能团，这使得许多功能性材料能够通过迈克尔加成反应和单电子自由基聚合反应等接枝到经聚多巴胺修饰后的黑磷纳米片表面，从而达到对黑磷纳米片功能性调控的目的，拓宽了基于黑磷材料的应用范围。本发明适用于4，4，4，4‑四叔丁基氧钛酞菁(tBu4PcTiO)，氨基(多聚左旋赖氨酸)，巯基(甲氧基聚乙二醇巯基)，卤素(2‑溴丙酰溴)等能与聚多巴胺反应的功能性材料。

Description

一种基于黑磷纳米片的多功能反应平台及其构建方法和应用
技术领域
本发明属于多巴胺自聚成膜成膜修饰黑磷纳米片构建多功能反应平台的技术领域。借鉴贻贝灵感化学，利用多巴胺在弱碱性条件下发生自聚合，并紧密粘附在各种基底表面形成聚多巴胺薄膜涂层。由于聚多巴胺薄膜涂层表面拥有大量的邻苯二酚，吡啶和吡咯官能团，这使得许多功能性材料能够通过迈克尔加成反应和单电子自由基聚合反应等接枝到经聚多巴胺修饰后的黑磷纳米片表面，从而达到对黑磷纳米片功能性调控的目的，拓宽了基于黑磷材料的应用范围。
背景技术
作为后石墨烯时代的又一种层状二维材料，少层黑磷二维材料具有随层数可调节的直接能带间隙，出色的面内各向异性，较高的载流子迁移率及宽带非线性光学响应等特点，使其在光电功能材料等方面有着广泛的应用。但由于黑磷材料并不稳定，在常规大气环境下几个小时内就会发生严重的材料降解。
贻贝，是一种自然界常见的双壳贝类软体动物，它能以高结合强度(高黏度)将自身紧密地固定在几乎所有类型的基底表面上，即便所修饰的基底表面非常潮湿。根据这一特性，科学家们开发出了一种新型的材料表面成膜修饰方法-贻贝灵感化学(MusselInspiredChemistry)。贻贝灵感化学是一种简单有效且绿色温和的反应方法，能用于不同材料和基底的表面改性，且不论基底的大小，形状和组成[。因此可以通过贻贝化学法，在黑磷薄膜表面自聚生长了一层均匀的聚多巴胺生物薄膜，对二维黑磷材料实现了表面成膜功能化修饰，从而构建了一个可实现多功能用途的生物反应平台。这种技术首先了利用多巴胺自聚过程中对所黏附基底的还原特性和反应过程中的耗氧行为[，使得反应过程中容易与氧气作用而发生降解的二维黑磷材料处于一个低氧浓度的反应环境；当自聚反应完成之后在黑磷表面形成的致密聚多巴胺薄膜能够实现对二维黑磷材料的有效保护，如同对黑磷材料进行了一次“生物封装”，为提高二维黑磷材料的空气稳定性提供了新的策略；其次，不同于其他修饰方法会对二维黑磷材料的晶格结构产生一定程度的破坏，这种修饰方法反应条件简单、温和，不会对二维黑磷材料的晶格结构产生破坏作用；最后，该修饰方法能够最大限度地保留少层黑磷二维材料的本征特性，又能通过聚多巴胺表面可实现的各类反应，对该反应平台性能实现有效地调控，使得其在如防腐蚀，抗菌，光热治疗等研究领域有更大的应用前景。
发明内容
基于贻贝灵感化学简单有效且绿色温的特点，利用聚多巴胺成膜修饰黑磷纳米片有两个目的。
本发明其中的第一个目的在于提供一种基于黑磷纳米片的多功能反应平台及其构建方法。
本发明其中的再一个第二个目的在于提供一种提高黑磷材料的空气稳定性的新策略。
本发明第三个目的是基于黑磷纳米片的多功能反应平台的应用，即，许多功能性材料能够接枝到经聚多巴胺修饰后的黑磷纳米片表面，从而对黑磷纳米片功能性调控。
本发明的技术方案是：
一种基于黑磷纳米片的多功能反应平台，即聚多巴胺表面成膜修饰黑磷纳米片构建多功能反应平台，其结构式如下式PDA-cappedBP所示：
Figure RE-GDA0002336885990000021
通过利用多巴胺在弱碱性(PH＝8.5)条件下自聚成膜修饰黑磷纳米片，引入邻苯二酚，吡啶和吡咯官能团，便于各种功能材料的进一步修饰；和通过多巴胺在弱碱性(PH＝8.5)条件下自聚在黑磷纳米片表面形成致密的聚多巴胺薄膜，如同对黑磷纳米片进行了一次“生物封装”，提高了黑磷纳米片的空气稳定性。
本发明提供的一种所述基于黑磷纳米片的多功能反应平台的构建方法，包括如下步骤：
一、少层二维黑磷分散液及固体黑磷薄膜的制备：
在充满氩气氛围的手套箱中称取黑磷晶体，研磨；研磨后所得的黑磷粉末用经氩气鼓泡后的 NMP溶剂覆盖，转移至Schlenk瓶中取出手套箱；反应体系在水浴超声机中不间断超声，过程中温度控制在5℃以下；将所得的分散体系离心，然后提取含有剥离黑磷纳米片的上层棕黄色分散液；
将含有高浓度少层二维黑磷纳米片的分散液滴加到真空过滤膜上，减压抽除溶剂后在滤膜上形成一层黑磷纳米片薄膜；将上述真空滤膜倒扣在拥有一定粘度的ITO/PET柔性基底表面，通过压片机向真空滤膜和ITO/PET柔性基底结合部分施加压力；压片完成后将ITO/PET柔性基底撕开，通过固相转移法能在PET柔性基底表面形成一层致密均匀的二维黑磷薄膜；
二、基于黑磷纳米片的多功能反应平台的构建，包括如下步骤：
1)Tris-HCl缓冲液的配置；
2)将盐酸多巴胺固体粉末，超声溶解于Tris-HCl缓冲液(10mM，pH＝8.5)中，超声至溶液微微泛黄；
3)将上述载有黑磷薄膜的PET基底，浸泡在装有Tris-HCl缓冲液的烧杯中；采用摇床进行搅拌的过程中，将溶解有多巴胺的Tris-HCl缓冲溶液缓慢滴加至烧杯中；上述反应体系在室温大气环境下剧烈搅拌反应；
4)表面成膜修饰反应完成后，用大量去离子水和乙醇冲洗PET基底表面，以除去未成膜的聚多巴胺颗粒以及残余的三羟甲基氨基甲烷；所得多功能反应平台在真空烘箱中干燥。
本发明提供的一种基于黑磷纳米片的多功能反应平台的构建方法，具体包括如下步骤：
1.少层二维黑磷分散液及固体黑磷薄膜的制备，包括如下步骤：
在充满氩气氛围的手套箱中称取100mg黑磷晶体，在玛瑙研钵中人工研磨30min。研磨后所得的黑磷粉末用经氩气鼓泡30min后的100mLNMP溶剂覆盖，用胶头滴管转移至Schlenk瓶中取出手套箱。反应体系在功率为300W的水浴超声机中不间断超声6h，过程中频繁更换冰袋将水浴温度控制在5℃以下。将所得的分散体系在2000rpm转速下离心120min，然后小心地提取含有剥离黑磷纳米片的上层棕黄色分散液。将含有高浓度少层二维黑磷纳米片的分散液滴加到真空过滤膜(孔径 200nm)上，减压抽除溶剂后在滤膜上形成一层黑磷纳米片薄膜。将上述真空滤膜倒扣在拥有一定粘度的ITO/PET柔性基底表面，通过压片机向真空滤膜和ITO/PET柔性基底结合部分施加10MPa的压力，持续15分钟。压片完成后将ITO/PET柔性基底撕开，通过固相转移法能在PET柔性基底表面形成一层致密均匀的二维黑磷薄膜。所得薄膜在真空干燥箱中60℃干燥除去残余有机溶剂。
2.一种基于黑磷纳米片的多功能反应平台的构建，包括如下步骤：
1)Tris-HCl缓冲液的配置称取1.21g三羟甲基氨基甲烷溶于800mL去离子水中，滴加盐酸直到溶液PH＝8.5。
Figure RE-GDA0002336885990000031
2)称取200mg盐酸多巴胺固体粉末，超声溶解在120mL的Tris-HCl缓冲液(10mM，pH＝8.5) 中，超声至溶液微微泛黄。
Figure RE-GDA0002336885990000041
3)将上述载有黑磷薄膜的PET基底剪成1cm×1cm尺寸，浸泡在装有100mLTris-HCl缓冲液的烧杯中(容积为500mL)。为了避免反应过程中搅拌子对黑磷薄膜的刮伤，采用摇床作用来代替搅拌器的剧烈搅拌。摇床在以400rpm的速度进行搅拌的过程中，将溶解有多巴胺的Tris-HCl缓冲溶液缓慢滴加至烧杯中(30min内滴完)。上述反应体系在室温大气环境下剧烈搅拌反应12h。
4)表面成膜修饰反应完成后，用大量去离子水和乙醇冲洗PET基底表面，以除去未成膜的聚多巴胺颗粒以及残余的三羟甲基氨基甲烷。所得多功能反应平台在真空烘箱中40℃干燥12h。
具体合成路线如图5所示。
本发明还提供了一种少层二维黑磷分散液及固体黑磷薄膜的制备，如上述1.所述制备方法。
本发明提供一种所述的基于黑磷纳米片的多功能反应平台，所述反应平台拥有大量的邻苯二酚，吡啶和吡咯官能团，可以通过迈克尔加成反应聚合反应和单电子自由基聚合反应接枝功能性分子，进而更好的应用于非易失性阻变存储和忆阻器等领域。所述功能性分子可有4，4，4，4-四叔丁基氧钛酞菁(tBu4PcTiO)，氨基(多聚左旋赖氨酸)，巯基(甲氧基聚乙二醇巯基)，卤素(2-溴丙酰溴)。
本发明还提供了上述一种基于黑磷纳米片的多功能反应平台接枝4，4，4，4-四叔丁基氧钛酞菁(tBu4PcTiO)、氨基(多聚左旋赖氨酸)、巯基(甲氧基聚乙二醇巯基)、卤素(2-溴丙酰溴)的应用。
1.上述所构建的多功能反应平台接枝4，4，4，4-四叔丁基氧钛酞菁(tBu4PcTiO)，包括如下步骤；
称取50mg4，4，4，4-四叔丁基氧钛酞菁(tBu4PcTiO)溶解于30mL氯仿，将载有聚多巴胺修饰黑磷薄膜的PET基底浸泡在氯仿溶液中，氩气环境下回流反应24h。冷却至室温后用氯仿和甲醇冲洗PET基底表面，以除去未反应的4，4，4，4-四叔丁基氧钛酞菁(tBu4PcTiO)。所得器件在真空烘箱中50℃干燥12h。
Figure RE-GDA0002336885990000051
2.上述所构建的多功能反应平台接枝氨基(多聚左旋赖氨酸)、巯基(甲氧基聚乙二醇巯基)，包括如下步骤；
将上述所构建的多功能反应平台放置在充满氩气环境的三口反应瓶中，并淹没在30mL的 Tris-HCl缓冲液中。将10mg氨基封端的PEG(多聚左旋赖氨酸PEG)或20mg巯基封端的PEG(甲氧基聚乙二醇巯基PEG)超声溶解于15mL的Tris-HCl缓冲液(pH＝8.5)中，并缓慢滴加入三口反应瓶中的反应体系。反应体系在室温下搅拌12h。反应完成后的ITO/PET基底片用大量去离子水和乙醇冲洗。最后放置于真空干燥箱中60℃干燥6h。
Figure RE-GDA0002336885990000061
3.上述所构建的多功能反应平台接枝卤素(2-溴丙酰溴)，包括如下步骤；
将上述所构建的多功能反应平台放置在充满氩气环境的三口反应瓶中，依次加入重蒸过后的三乙胺(20mL)和甲苯(10mL)溶剂。将上述三口反应瓶放置在冰水浴中。反应体系冷却至5℃以下之后，将溶解有2-溴丙酰溴(15mg)的无水甲苯溶液缓慢滴加入上述反应体系中。维持反应温度在0℃搅拌反应6h。完成反应后的ITO/PET基底片用大量甲苯溶剂冲洗，再用丙酮冲洗三次。最后放置于真空干燥箱中50℃干燥6h。
Figure RE-GDA0002336885990000062
本发明有益的技术效果：
本发明借鉴贻贝灵感化学，利用多巴胺能在弱碱性条件下发生自聚合的特性，在各种基底表面形成聚多巴胺薄膜涂层。聚多巴胺薄膜涂层表面拥有大量的邻苯二酚，吡啶和吡咯官能团，这使得许多功能性材料能够通过迈克尔加成反应和单电子自由基聚合反应等接枝到经聚多巴胺修饰后的黑磷纳米片表面，从而达到对黑磷纳米片功能性调控的目的，拓宽了基于黑磷材料的应用范围。本发明适用于4，4，4，4-四叔丁基氧钛酞菁(tBu4PcTiO)，氨基(多聚左旋赖氨酸)，巯基(甲氧基聚乙二醇巯基)，卤素(2-溴丙酰溴)等能与聚多巴胺反应的功能性材料。
通过多巴胺在弱碱性(PH＝8.5)条件下自聚在黑磷纳米片表面形成致密的聚多巴胺薄膜，如同对黑磷纳米片进行了一次“生物封装”，提高了黑磷纳米片的空气稳定性。
附图说明
图1为(a)在ITO/PET基底上的黑磷薄膜的场发射扫描电子显微镜图像；(b)和(c)是基底表面的元素分布；(d)在ITO/PET基底上的黑磷薄膜的截面扫描电子显微镜图像；(e)和(f)是截面的元素分布。
图2为黑磷薄膜的原子力显微镜图像。
图3为(a)和(b)是聚多巴胺成膜修饰黑磷材料的高分辨透射电镜图像；(c)和(d)图是(b)图的元分布图像。
图4为聚多巴胺成膜修饰二维黑磷材料的原子力显微镜图。
图5为多功能反应平台的构建过程示意图。
图6为功能性分子接枝多功能反应平台
具体实施方案
下面结合附图，详细描述本发明基于黑磷纳米片的多功能反应平台的制备方法及形貌特征，以使本发明更加直观、易懂。
实施例1
本发明提供的一种基于黑磷纳米片的多功能反应平台的构建方法，包括如下步骤：
一.少层二维黑磷分散液及固体黑磷薄膜的制备，包括如下步骤：
在充满氩气氛围的手套箱中称取100mg黑磷晶体，在玛瑙研钵中人工研磨30min。研磨后所得的黑磷粉末用经氩气鼓泡30min后的100mLNMP溶剂覆盖，用胶头滴管转移至Schlenk瓶中取出手套箱。反应体系在功率为300W的水浴超声机中不间断超声6h，过程中频繁更换冰袋将水浴温度控制在5℃以下。将所得的分散体系在2000rpm转速下离心120min，然后小心地提取含有剥离黑磷纳米片的上层棕黄色分散液。将含有高浓度少层二维黑磷纳米片的分散液滴加到真空过滤膜(孔径 200nm)上，减压抽除溶剂后在滤膜上形成一层黑磷纳米片薄膜。将上述真空滤膜倒扣在拥有一定粘度的ITO/PET柔性基底表面，通过压片机向真空滤膜和ITO/PET柔性基底结合部分施加10MPa的压力，持续15分钟。压片完成后将ITO/PET柔性基底撕开，通过固相转移法能在PET柔性基底表面形成一层致密均匀的二维黑磷薄膜。所得薄膜在真空干燥箱中60℃干燥除去残余有机溶剂。
二.一种基于黑磷纳米片的多功能反应平台的构建，包括如下步骤：
1)Tris-HCl缓冲液的配置称取1.21g三羟甲基氨基甲烷溶于800mL去离子水中，滴加盐酸直到溶液PH＝8.5。
2)称取200mg盐酸多巴胺固体粉末，超声溶解在120mL的Tris-HCl缓冲液(10mM，pH＝8.5) 中，超声至溶液微微泛黄。
3)将上述载有黑磷薄膜的PET基底剪成1cm×1cm尺寸，浸泡在装有100mLTris-HCl缓冲液的烧杯中(容积为500mL)。为了避免反应过程中搅拌子对黑磷薄膜的刮伤，采用摇床作用来代替搅拌器的剧烈搅拌。摇床在以400rpm的速度进行搅拌的过程中，将溶解有多巴胺的Tris-HCl缓冲溶液缓慢滴加至烧杯中(30min内滴完)。上述反应体系在室温大气环境下剧烈搅拌反应12h。
4)表面成膜修饰反应完成后，用大量去离子水和乙醇冲洗PET基底表面，以除去未成膜的聚多巴胺颗粒以及残余的三羟甲基氨基甲烷。所得多功能反应平台在真空烘箱中40℃干燥12h。
实施例2：(a)在ITO/PET基底上的黑磷薄膜的场发射扫描电子显微镜图像；(b)和(c)是基底表面的元素分布；(d)在ITO/PET基底上的黑磷薄膜的截面扫描电子显微镜图像；(e)和(f)是截面的元素分布：
为了证明我们成功的将二维黑磷转移至柔性ITO/PET表面，并形成了一层均匀致密的黑磷薄膜，我们利用场发射扫描电镜(FESEM)来进行了最直接形貌观察。如图1a所示，可以清楚地观察到少层黑磷二维材料在ITO/PET基底表面形成了一层均匀且连续的薄膜，并且可以观察到黑磷薄膜与 ITO/PET基底表面所形成的明显分界界面。我们对扫描电子显微镜图像进行了元素分布检测，发现位于FESEM图片左端的薄膜均为与二维黑磷材料所对应的P元素，而右端则是与ITO/PET所相对应的In元素，证明柔性ITO/PET基底表面确实形成了连续均匀的黑磷薄膜。我们还通过FESEM技术对黑磷薄膜的截面形貌进行了观察，如图1d所示。二维黑磷材料在ITO/PET表面形成了一层均匀且光滑的薄膜，其薄膜厚度约为130nm。其截面P元素和In元素的均匀分布也实现了进一步的验证。
实施例3：黑磷薄膜的原子力显微镜图像：
在基于成膜技术制备的层状器件中，有时需要活性层膜表面的粗糙度较低。因此，我们借助原子力显微镜技术来测试所制备的黑磷薄膜表面的粗糙度。从图2中可以看出，所制备的黑磷薄膜均匀连续，且表面光滑，表面平均粗糙度仅为1.71nm，满足器件对活性层粗糙度应用需求。此外，我们用尖锐的针尖将所形成的黑磷薄膜轻轻划破，然后测得划破区域和成膜区域之间的断层高度为135 nm,这与我们截面FESEM所测得的黑磷薄膜厚度是相吻合的。
实施例4：(a)和(b)是聚多巴胺成膜修饰黑磷材料的高分辨透射电镜图像；(c)和(d)图是(b)图的元分布图像：
在完成多巴胺对黑磷表面的成膜修饰之后，我们采用了一系列的表征手段来对这一实验结果进行证明。如图3a和3b所示，在PDA-cappedBP材料的高分辨透射电子显微镜中可以观察到，片层状的少层黑磷二维材料的表面成功覆盖了一层均匀的聚多巴胺薄膜，这与我们预期得到的实验结果是一致的。多巴胺通过在弱碱性环境中的自聚反应，完成了对黑磷薄膜基底的表面成膜修饰。从元素分布图像中可以观察到，被覆盖的片层材料检测到高浓度的P元素，对应我们所制备的少层二维黑磷纳米材料；而外层覆盖膜材料中检测到的高浓度的C元素，则来自于通过自聚反应之后沉积的聚多巴胺薄膜。
实施例5：聚多巴胺成膜修饰二维黑磷材料的原子力显微镜图：
在通过贻贝反应化学完成聚多巴胺对黑磷薄膜的表面原位修饰之后，我们利用原子力显微镜技术对整体材料的表面粗糙度以及膜厚进行了测量。如图4所示，完成在二维黑磷材料表面的自聚沉积之后，聚多巴胺形成的薄膜表面非常的平整光滑，其表面粗糙度仅为1.02nm；用尖锐的针尖将在 ITO/PET表面形成的两层薄膜轻轻的划破，使得ITO/PET基底表面裸露，与PDA-cappedBP薄膜之间形成一个断崖台阶。沿着这个台阶所绘制的高度分布曲线，可以观察到PDA-cappedBP薄膜的厚度在250nm左右，减去前面已经测试得到的二维黑磷薄膜厚度(130nm)，得到通过自聚反应沉积在黑磷薄膜表面形成的聚多巴胺薄膜厚度为120nm，且该薄膜的厚度可以通过控制多巴胺在黑磷薄膜表面的自聚反应时间来进行精确的掌控，以期满足不同研究领域的应用要求。
实施例6：为功能性分子接枝多功能反应平台：
所构建的多功能反应平台拥有大量的邻苯二酚，吡啶和吡咯官能团，可以通过迈克尔加成反应聚合反应和单电子自由基聚合反应接枝功能性分子，达到对黑磷纳米片性能调控的目的，进而更好的应用于非易失性阻变存储和忆阻器等领域。适用的功能性分子有4，4，4，4-四叔丁基氧钛酞菁 (tBu4PcTiO)，氨基(多聚左旋赖氨酸)，巯基(甲氧基聚乙二醇巯基)，卤素(2-溴丙酰溴)。

Claims (9)

1.一种基于黑磷纳米片的多功能反应平台，其特征在于：结构式如下式PDA-cappedBP所示：
Figure FDA0002194366250000011
2.一种权利要求1所述一种基于黑磷纳米片的多功能反应平台的构建方法，其特征在于：包括如下步骤：
一、少层二维黑磷分散液及固体黑磷薄膜的制备：
在充满氩气氛围的手套箱中称取黑磷晶体，研磨；研磨后所得的黑磷粉末用经氩气鼓泡后的NMP溶剂覆盖，转移至Schlenk瓶中取出手套箱；反应体系在水浴超声机中不间断超声，过程中温度控制在5℃以下；将所得的分散体系离心，然后提取含有剥离黑磷纳米片的上层棕黄色分散液；
将含有高浓度少层二维黑磷纳米片的分散液滴加到真空过滤膜上，减压抽除溶剂后在滤膜上形成一层黑磷纳米片薄膜；将上述真空滤膜倒扣在拥有一定粘度的ITO/PET柔性基底表面，通过压片机向真空滤膜和ITO/PET柔性基底结合部分施加压力；压片完成后将ITO/PET柔性基底撕开，通过固相转移法能在PET柔性基底表面形成一层致密均匀的二维黑磷薄膜；
二、基于黑磷纳米片的多功能反应平台的构建，包括如下步骤：
1)Tris-HCl缓冲液的配置；
2)将盐酸多巴胺固体粉末，超声溶解于Tris-HCl缓冲液中，超声至溶液微微泛黄；
3)将上述载有黑磷薄膜的PET基底，浸泡在装有Tris-HCl缓冲液的烧杯中；采用摇床进行搅拌的过程中，将溶解有多巴胺的Tris-HCl缓冲溶液缓慢滴加至烧杯中；上述反应体系在室温大气环境下剧烈搅拌反应；
4)表面成膜修饰反应完成后，用大量去离子水和乙醇冲洗PET基底表面，以除去未成膜的聚多巴胺颗粒以及残余的三羟甲基氨基甲烷；所得多功能反应平台在真空烘箱中干燥。
3.一种权利要求2所述一种基于黑磷纳米片的多功能反应平台的构建方法，其特征在于：包括如下步骤：
一、少层二维黑磷分散液及固体黑磷薄膜的制备，包括如下步骤：
在充满氩气氛围的手套箱中称取100mg黑磷晶体，在玛瑙研钵中人工研磨30min；研磨后所得的黑磷粉末用经氩气鼓泡30min后的100mLNMP溶剂覆盖，用胶头滴管转移至Schlenk瓶中取出手套箱；反应体系在功率为300W的水浴超声机中不间断超声6h，过程中频繁更换冰袋将水浴温度控制在5℃以下；将所得的分散体系在2000rpm转速下离心120min，然后小心地提取含有剥离黑磷纳米片的上层棕黄色分散液，将该分散液在8000-10000rpm下离心120min收集下层黑磷纳米片沉淀。
将含有高浓度少层二维黑磷纳米片的分散液滴加到真空过滤膜(孔径200nm)上，减压抽除溶剂后在滤膜上形成一层黑磷纳米片薄膜；将上述真空滤膜倒扣在ITO/PET柔性基底表面，通过压片机向真空滤膜和ITO/PET柔性基底结合部分施加10MPa的压力，持续15min；压片完成后将ITO/PET柔性基底撕开，使其在PET柔性基底表面形成一层致密均匀的二维黑磷薄膜；
二、基于黑磷纳米片的多功能反应平台的构建，包括如下步骤：
1)Tris-HCl缓冲液的配置称取1.21g三羟甲基氨基甲烷溶于800mL去离子水中，滴加盐酸直到溶液PH＝8.5；
2)称取200mg盐酸多巴胺固体粉末，超声溶解在120mL的Tris-HCl缓冲液(10mM，pH＝8.5)中，超声至溶液微微泛黄；
3)将上述载有黑磷薄膜的PET基底剪成1cm×1cm尺寸，浸泡在装有100mLTris-HCl缓冲液的烧杯中(容积为500mL)；为了避免反应过程中搅拌子对黑磷薄膜的刮伤，采用摇床作用来代替搅拌器的剧烈搅拌；摇床在以400rpm的速度进行搅拌的过程中，将溶解有多巴胺的Tris-HCl缓冲溶液缓慢滴加至烧杯中(30min内滴完)。上述反应体系在室温大气环境下剧烈搅拌反应12h。
4)表面成膜修饰反应完成后，用大量去离子水和乙醇冲洗PET基底表面，以除去未成膜的聚多巴胺颗粒以及残余的三羟甲基氨基甲烷；所得多功能反应平台在真空烘箱中40℃干燥12h。
4.一种权利要求2或3所述一种基于黑磷纳米片的多功能反应平台的构建方法，其特征在于：步骤一中所得薄膜在真空干燥箱中60℃干燥除去残余有机溶剂。
5.一种少层二维黑磷分散液及固体黑磷薄膜的制备，其特征在于，包括如下步骤：
在充满氩气氛围的手套箱中称取100mg黑磷晶体，在玛瑙研钵中人工研磨30min；研磨后所得的黑磷粉末用经氩气鼓泡30min后的100mLNMP溶剂覆盖，用胶头滴管转移至Schlenk瓶中取出手套箱；反应体系在功率为300W的水浴超声机中不间断超声6h，过程中频繁更换冰袋将水浴温度控制在5℃以下；将所得的分散体系在2000rpm转速下离心120min，然后小心地提取含有剥离黑磷纳米片的上层棕黄色分散液；
将含有高浓度少层二维黑磷纳米片的分散液滴加到真空过滤膜上，减压抽除溶剂后在滤膜上形成一层黑磷纳米片薄膜；将上述真空滤膜倒扣在拥有一定粘度的ITO/PET柔性基底表面，通过压片机向真空滤膜和ITO/PET柔性基底结合部分施加10MPa的压力，持续15min；压片完成后将ITO/PET柔性基底撕开，通过固相转移法能在PET柔性基底表面形成一层致密均匀的二维黑磷薄膜。
6.根据权利要求5所述一种少层二维黑磷分散液及固体黑磷薄膜的制备，其特征在于，所述真空过滤膜的孔径为200nm。
7.一种权利要求1所述的一种基于黑磷纳米片的多功能反应平台，其特征在于，所述反应平台拥有大量的邻苯二酚，吡啶和吡咯官能团，可以通过迈克尔加成反应聚合反应和单电子自由基聚合反应接枝功能性分子，进而更好的应用于非易失性阻变存储和忆阻器等领域。
8.根据权利要求7所述一种基于黑磷纳米片的多功能反应平台，其特征在于，所述功能性分子可有4，4，4，4-四叔丁基氧钛酞菁(tBu4PcTiO)，氨基(多聚左旋赖氨酸)，巯基(甲氧基聚乙二醇巯基)，卤素(2-溴丙酰溴)。
9.一种基于黑磷纳米片的多功能反应平台的应用，许多功能性材料能够接枝到经聚多巴胺修饰后的黑磷纳米片表面，从而对黑磷纳米片功能性调控。
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