黑磷烯是一种从黑磷剥离出来的有序磷原子构成的、低原子层的、有直接带隙的二维半导体材料，在非线性光学领域有许多潜在应用。黑磷烯具有随层数变化的直接带隙，变化范围在0.3～2.0eV，这一带隙范围处于石墨烯和过渡金属硫化物之间，弥补了二维材料带隙的空白。带隙随所受压力增大而减小，随温度升高而增大。因此理论上黑磷烯的直接带隙对特定波长的光具有可饱和吸收的特性，并且相比于其他二维材料具有更高的光吸收率。
根据新思界产业研究中心发布的
《2021-2026年中国黑磷烯行业应用市场需求及开拓机会研究报告》显示，由于具备以上结构特点与优良性质，使黑磷烯在光调制器、光电探测器、锁模激光器等领域具有广阔的应用前景。但是由于黑磷烯内磷原子存在未成键的孤对电子，使其极易被氧化，从而造成电子结构改变，严重影响其性质。因此，黑磷烯的制备和保存条件都较为苛刻，众多研究人员都在探寻简单易行的黑磷烯制备方法。
黑磷烯的优异性质和广阔应用得到了越来越多研究人员的关注，但能否批量生产是制约其非线性光学发展的瓶颈。目前已经开发出多种制备黑磷的方法，包括高压法、铋熔化法、高能球磨法、低压矿化法、热气化法等。高压法是最早报道的黑磷制备方法，其易于操作、重复性好，因此工业制备黑磷较多采用高压法，但制备成本较高。铋熔化法可在非高压条件下进行，但制备周期较长。最近发展的高能球磨法与热气化虽易于操作，但前者制备出的黑磷体积过小、结晶度不高，后者的黑磷烯转化效率较低。低压矿化法是实验室制备使用较多的方法，其不断得到优化和发展，但反应机理尚不清楚，仍需进一步研究。
由于黑磷烯有厚度依赖的直接带隙，在非线性光学领域已有较多进展，目前已发现黑磷烯纳米片和黑磷烯量子点在可见光范围、近红外和中红外等波段的非线性光学响应和饱和吸收，并在锁模激光器应用中有较好的表现。然而，黑磷烯的制备和其非线性光学特性的研究仍有许多问题亟待解决，在常温常压下快速制备黑磷烯的技术还有待突破。
新思界
产业分析人士表示，黑磷烯存在众多优点，应用领域宽广，但是受现有生产技术限制，黑磷烯生产受限，影响黑磷烯行业的发展。近几年随着对于黑磷烯的研究不断深入，黑磷烯的生产技术不断优化，促使黑磷烯产品逐渐走向商业化，未来黑磷烯行业发展潜力巨大。
