近年来,作为二维材料家族中新的成员—单层或少层黑磷,由于其较宽的能隙,高载流子迁移率和开/关电流比,高度各向异性等独特的特性而吸引了许多研究者的兴趣。由于层之间较弱的范德华力,单层或少层黑磷(也称为磷烯)可以通过简单的机械剥离从块状晶体制备。在磷烯蓬勃发展的期间,零维的黑磷纳米结构,即黑磷量子点也通过化学方法成功合成并取得突破,基于黑磷材料和量子点结构的独特性质,新兴的零维黑磷在许多领域的应用开始被陆续探索,这些成果涉及物理学,化学,生物学,医学等学科。低维的黑磷材料在诸多领域中都有广阔的应用前景。而黑磷的主要挑战是在空气中的快速氧化降解,有机功能团的共价化学修饰则可以抑制其化学降解。在本文中,我们探讨了该方法对单层黑磷电子结构的影响。我们采用基于格林函数的多体微扰理论方法,通过GW近似计算研究了通过形成磷—碳键对单层黑磷进行共价修饰的结构体系。理论结果表明:低浓度的功能团优先吸附在黑磷本征空位处,能够有效避免黑磷中的本征空位和空气中的氧结合形成一个有害的缺陷复合体,一方面能够延缓黑磷的氧化,另一方面能够提高黑磷的半导体性能;而高浓度的功能团部分会吸附在黑磷完整格点,并且引入一个缺陷态,该缺陷态可作为复合中心,同时功能团在完整格点的吸附能够加速黑磷的氧化进程,从而使材料性能劣化。纵观低维黑磷在不同方向及应用上的进展,光催化分解水无疑是一个新颖且具有重要意义的领域。通过计算与分析我们得出:二维黑磷无法直接应用于光解水;但黑磷量子点的价带位于水的氧化电位之下,导带位于氢的还原电位之上,从能级匹配的角度看,可以直接用于光解水;我们还通过BSE方程计算了激子能级。吸收边由于激子的存在向低能偏移;随着尺寸的增加激子的结合能有减小的趋势。理论上,存在合适的量子点尺寸在一定的条件下,束缚激子可以分离成自由的载流子以进行催化反应。我们的结果为后续黑磷量子点在光催化分解水领域的应用提供了理论依据和参考。总之,不论是对于二维黑磷共价功能化的电子特性的研究,还是黑磷量子点的催化机制方面的研究,现已取得的成果都具有较高的创新性和价值,可以为这些领域在后期的研究提供参考和方向。