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          A工廠地址:

          江西省永豐縣橋南工業園

          Plant A Address:

          Qiaonan Industrial Park, Yongfeng 331500, Jiangxi, China

          B工廠地址:

          江西省吉安市井岡山經濟技術開發區

          Plant B Address:

          Jianggangshan Economic Development Zone, Ji' an 343000, Jiangxi, China

          ACS Omega:高產率和結晶度的h-BN納米片的合成與表征

          信息來源:本站 | 發布日期: 2022-06-23 10:55:38 | 瀏覽量:17000

          摘要:

          如今,氮化硼(BN)由于其物理和化學性能,如耐高溫,抗氧化,導熱,電絕緣和中子吸收等,引起了極大的關注。BN獨特的層狀、網狀和管狀形態及理化性能使其在吸附、催化、儲氫、熱傳導、絕緣、電子器件介質基板、輻射防護、高分子復合材料、醫藥等領域具有吸引力。文中提出…

          如今,氮化硼(BN)由于其物理和化學性能,如耐高溫,抗氧化,導熱,電絕緣和中子吸收等,引起了極大的關注。BN獨特的層狀、網狀和管狀形態及理化性能使其在吸附、催化、儲氫、熱傳導、絕緣、電子器件介質基板、輻射防護、高分子復合材料、醫藥等領域具有吸引力。文中提出了一種通過兩步法生產氮化硼納米片(BNNSs)的新方法。采用掃描電鏡、透射電子顯微鏡、原子力顯微鏡、XRD、FTIR等手段對所制備的BNNS的結構和形貌進行了表征.結果表明,所制備的BNNS具有較高的結晶度,h-BN的剝離效率以及BNNS的性能和收率均得到提高,BNNS制備的成本和環境污染也相應降低。


          摘要

          六方氮化硼(h-BN)被稱為白色石墨。作為石墨的等電子體,具有類似石墨烯的二維層狀結構的h-BN表現出優異的絕緣性、導熱和熱穩定性。h-BN具有耐高溫、耐壓、耐化學腐蝕、抗氧化性能、良好的中子輻射屏蔽性能,是一種性能優良、發展潛力巨大的新型材料。h-BN面內B和N原子由σ共價鍵連接,形成蜂窩狀結構,層間導熱系數可達300 W/(m·K),在900 °C時仍能保持其性能。由于B和N原子的p軌道能量不同,亞晶格的對稱性被破壞,使h-BN具有高帶隙寬度(5-6 eV)和成為理想絕緣材料的能力。傳統的h-BN晶體粒徑大,比表面積低,對其他化學物質具有天然耐受性,并且缺乏表面水平的分子結合位點,這使得h-BN難以與其他材料接口。通過深度功能化和納米化h-BN,不僅可以改善h-BN的比表面積活性位點,還可以增加h-BN與其他分子的相容性,這將打開h-BN材料在許多其他新興領域的應用,如航空航天,生物醫學、電子學、儲氫等等。

          生產氮化硼納米片的新型兩步法

          亞微米級h-BN的制備

          稱取三聚氰胺、氟化鈉和硼酸,按比例混合,然后將混合物壓成片狀,然后在恒溫烘箱干燥12小時。將干燥后的物料放入中頻感應爐中,進行高溫固相反應。經過破碎、洗滌、酸洗、過濾、干燥等,得到亞微米h-BN。按照相同的程序,通過高溫固態反應制備了h-BN,包括氯化鉀,氯化鈣和氯化鈉,以研究不同的熔鹽如何影響h-BN的結構和性質。

          圖  固體硼氮源加熱后反應的流程圖


          亞微米級h-BN的制備

          將亞微米級h-BN和水按一定比例加入到行星球磨機中,加入不同尺寸和比例的氧化鋯球,并采用正反轉交變操作調節行星轉速和z軸轉速,進行球磨工藝。球磨完成后檢測樣品。之后,用水洗滌氧化鋯球以收集洗滌溶液,然后通過真空過濾與孔徑為0.22μm的微孔膜進行。將樣品用蒸餾水洗滌幾次,然后分散到蒸餾水或乙醇中,得到BNNS分散體,然后通過真空干燥獲得BNNS粉末。


          總結

          亞微米大小的h-BN首先采用高溫固相法合成。反應溫度、反應介質、反應時間等反應條件對h-BN的結構和形貌有較大影響。反應溫度在900~1200 °C,反應時間在8~10 h范圍內,合成的h-BN顆粒均勻,結晶度高,粒徑亞微米。然后,以亞微米級h-BN為球磨原料,通過濕球磨技術有效去角質。本研究結果表明,通過適當調整球料比、球磨助劑等因素,可以獲得粒徑分布均勻、收率73%高、后處理簡單、污染少等優點的BNNS。

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