磷是地球上含量最丰富的元素之一，约占地壳中所有元素质量的0.1%。磷元素的同素异形体有红磷、白磷、紫磷和黑磷，其中黑磷的性质最为稳定，反应活性最弱，它在空气中不会燃烧。黑磷是用白磷在很高压强和较高温度下转化而形成的。 
图1:黑磷晶体及其晶胞结构示意图
黑磷的物理性质
一种黑磷的制备方法高压过程
高压法是最早的制备黑磷的方法，由Bridgman于1914年发明。实验步骤:首先将白磷放入一个长约15cm、内径1.5cm的圆柱形钢制容器中，然后将装有白磷的容器放入装有煤油的高压装置中，在室温下加压至0.6倍；109 Pa，然后，将该装置加热至200℃，并将压力升至1.2×109 Pa。109Pa，可获得黑磷。高压法制备黑磷重复性好，可在短时间内实现红磷向黑磷的转化。但其制备方法需要超高压设备，一定程度上导致黑磷生产成本高，不利于大规模商业化生产。
铋熔化法
首先将装置左右两侧的红磷和铋颗粒置于氩气气氛中，进行抽真空空密封处理(如图2a所示)；然后，将红磷和铋粉加热，在右端底部形成铋块，在顶部形成白磷。此时，取下设备的右端(如图2b所示)；最后，将铋加热到300℃，将液态铋倒在固体白磷上，在400℃保温48小时，然后降温至室温，用硝酸除铋，得到黑磷。
图2:铋熔法制备黑磷装置示意图矿化方法
矿化是近年来发展起来的一种制备黑磷的方法。将Au、Sn、SnI4和红磷按一定的质量比混合，然后密封在石英管中，加热到一定温度并保持一定时间，得到黑磷。然而，在最终产品中有少量未转化的红磷和由反应产生的金属磷化物等杂质。但是Au贵，SnI4有毒。后来研究人员发现，黑磷也可以在常压下由I、Sn和红磷直接制得。具体步骤如下:将Sn、I和红磷密封在氩气气氛中，还通过程序升温和降温处理制备黑磷。该制备方法不仅不使用昂贵有毒的SnI4作为矿化剂，而且不需要进行true 空处理，简化了制备工艺，大大降低了成本，具有良好的工业应用前景。
制备方法的比较
黑磷的未来发展前景以类似的方式制备石墨烯，黑磷也可以获得黑磷烯。与黑磷相比，黑磷具有更高的比表面积、更好的力学性能和电学性能。黑磷和黑磷在锂离子电池、钠离子电池和超级电容器方面有很好的应用前景。但黑磷的致命缺陷是缺乏稳定性。当暴露在水和氧气中时，黑磷片会在很短的时间内氧化和降解。这一缺陷极大地限制了黑磷的研究和工业应用。高稳定性黑磷的成功制备无疑将有效推动黑磷在光电器件等领域的工业化应用，也将极大地促进其在能源、催化、生物医药等领域的深入研究。
