二維氮化硼納米材料的制備及改性.pdf

1、氮化硼納米片層(BNNS)是一種二維絕緣材料,具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能、高機械強度和化學(xué)穩(wěn)定性,在一些關(guān)鍵領(lǐng)域(如聚合物復(fù)合材料、催化劑載體和電子器件)顯示了獨特的潛在應(yīng)用價值。BNNS的制備方法主要有機械剝離法、化學(xué)氣相沉積法和化學(xué)插層剝離法。其中化學(xué)插層剝離法是在溶劑中處理商業(yè)化氮化硼粉體,使溶劑或者其它活性分子插層進入氮化硼的層間空隙,進而剝離生成單層或少數(shù)層BNNS,適合大批量制備BNNS及其復(fù)合材料。
　　本篇論文首先綜述了B

2、NNS的最新研究進展,在前人的研究基礎(chǔ)上提出新的化學(xué)剝離法BNNS的制備和表面改性,并且制備了氮化硼納米片-環(huán)氧樹脂(BNNS-Epoxy)的納米復(fù)合材料:
　　(1)采用聚苯乙烯磺酸鈉(PSS)和3,4,9,10-苝四羧酸鈉(SPTB)作為插層劑和分散劑,在水溶液中制備了有機分子修飾的BNNS。所得的BNNS能夠穩(wěn)定的分散在水中,等量濃度約為0.16mg/mL。BNNS的片層大小可達到微米級,厚度約為1-2nm。
　　(2

3、)采用金屬鉀在高溫對h-BN進行插層,增大h-BN的層間距。相比于未處理的h-BN,鉀插層可以提高化學(xué)剝離法制備BNNS的產(chǎn)率。通過光譜、X射線衍射和電子顯微鏡對插層過程和BNNS的結(jié)構(gòu)進行了分析,初步探討了鉀插層的反應(yīng)機理。
　　(3)鑒于高溫反應(yīng)的難操作性,嘗試在常溫的液相中進行堿金屬插層。采用活性更高的鉀鈉合金(NaK)在不同的溶劑(乙二醇二甲醚、1,4-環(huán)氧己烷和嗎啡啉)中處理h-BN,超聲剝離后得到BNNS。在反應(yīng)過程中