在元素周期表中，硼与碳相邻，夹在非金属和金属之间，是化学和物理上用途最广的元素之一，可以操纵它形成具有有趣性质的低维度平面结构(硼烯)。

有鉴于此，中山大学梅林教授和姬晓元研究员等人，综述了硼烯合成的理论研究和实验进展，以及其优异的性能和在许多领域的应用。

本文要点

1）十年来，研究人员努力研究硼原子团簇的尺寸依赖性结构和硼烯的理论指导合成，包括基于不同基础的自下而上的方法，以及基于不同剥离方式的自上而下的方法，以及影响合成效果的关键因素。由于其优异的化学，电子，机械和热性能，硼烯在超级电容器，电池，储氢和生物医学应用中显示出了广阔的前景。此外，突出显示了在各种生物医学应用中使用的硼烯纳米平台，例如生物成像，药物输送和光子疗法。最后，讨论了硼烯在大规模生产和其他预期应用中的研究进展，挑战和未来发展前景。

2）在宏观尺度上，纳米级（1–100 nm）材料往往表现出与相同材料不同的特性。这样，二维纳米材料可以表现出类似于人体酶的活性，同时比生物酶具有更高的稳定性和效率。这些材料被称为纳米酶，在疾病诊断和治疗领域受到了广泛的关注。例如，金纳米粒子，碳纳米管等具有良好的类过氧化物酶催化活性，而MnO₂ 2D纳米片具有葡萄糖氧化酶活性，能够催化葡萄糖分解为过氧化氢和葡萄糖酸。因此，通过将饥饿疗法与其他疗法结合使用，MnO₂ 2D纳米片可以有效杀死肿瘤。因此可以推测，同样具有二维结构且富含表面活性位点的硼烯也可能具有一定的酶活性。

3）大规模生产质量可控的硼烯仍然是硼烯进一步应用的主要挑战。自下而上和自上而下的方法都有其固有的局限性。CDV和PVD是两种经典的自下而上的制备硼烯的方法，但这两种方法条件苛刻，成本高，制备的材料表面积小(较大的硼烯表面积更适合在电子设备上进一步应用)。此外，由于硼烯难以从金属衬底上转移，并且可能容易发生环境污染，使得其在电子器件上的进一步应用更加困难。虽然自上而下的制备方法更经济、更简单，但硼烯的厚度不均匀，很难获得单层原子厚度。因此，开发一种高效的可控质量硼烯合成方法将有助于硼烯的进一步应用和开发。

参考文献：

Meitong Ou et al. The Emergence and Evolution of Borophene. Advanced Science, 2021.

DOI: 10.1002/advs.202001801

https://doi.org/10.1002/advs.202001801