[发明专利]一种利用熔融碱和超声剥离技术制备六方氮化硼纳米片的方法

说明书

本发明涉及一种利用熔融碱和超声剥离技术制备六方氮化硼纳米片的方法。具体地，所述方法采用熔融碱预处理技术结合超声剥离技术制备得到六方氮化硼纳米片。本发明还公开了采用所述方法制得的六方氮化硼纳米片。所述方法具有工艺简单、成本低、安全无污染、可快速高效制备六方氮化硼纳米片的特点。

技术领域

本发明涉及材料领域，具体地涉及一种利用熔融碱和超声剥离技术制备六方氮化硼纳米片的方法。

背景技术

纳米材料中的二维层状材料(材料厚度在1nm到100nm之间)拥有特殊的物理化学特性和众多潜在的应用而被越来越多的人所重视。在这些二维层状纳米材料之中，六方氮化硼纳米片(h-BNNs)因其在结构上和石墨烯相似而受到了广泛的关注，其化学稳定性、热稳定性等性能尤为优异，因此在一些领域h-BNNs较之石墨烯有着更为出色的表现，比如制备高热导陶瓷器件、导热绝缘复合材料和可回收利用吸附剂等。

到目前为止，制备h-BNNs的方法并不是很多，主要有化学汽相淀积法、机械剥离法和液相剥离法，其中，液相剥离法在理论上产率较高。但是，由于六方氮化硼的层与层之间具有较强的离子键作用，使得传统的液相剥离技术制备h-BNNs的产率实际非常低。

因此，本领域迫切需要一种新的技术来剥离六方氮化硼纳米片。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的剥离六方氮化硼纳米片的技术。

本发明的第一方面，提供了一种制备六方氮化硼纳米片的方法，所述方法包括如下步骤：

1)提供第一混合液，所述第一混合液包含第一溶剂和分散于所述第一溶剂之中的经熔融碱预处理的六方氮化硼粉末；

2)超声处理所述第一混合液，得到第二混合液；

3)任选地过滤处理所述第二混合液，并洗涤处理所得沉淀，并将所得产物重分散于第二溶剂中，得到第三混合液；

4)离心处理前述步骤所得产物，收集上层分散液，干燥处理得到六方氮化硼纳米片。

在另一优选例中，所述第一溶剂和所述第二溶剂为水，优选为去离子水。

在另一优选例中，在步骤4)之后，还任选地包括如下步骤：

5)将步骤4)中离心所得沉淀物重分散于第二溶剂中，添加碱性物质，得到第四混合液；

6)重复步骤2)-4)，不同在于：以所述第四混合液代替所述第一混合液。

在另一优选例中，重复步骤5)-6)，优选地，重复次数为1－5次。

在另一优选例中，所述经熔融碱预处理的六方氮化硼粉末是如下制备的：

a-1)提供碱性物质和六方氮化硼粉末；

a-2)混合所述碱性物质和所述六方氮化硼粉末，得到第一混合物；

a-3)高温处理所述第一混合物，得到所述经熔融碱预处理的六方氮化硼粉末。

在另一优选例中，所述六方氮化硼粉末的粒径为1-20μm，较佳地3-18μm，更佳地4-15μm。

在另一优选例中，所述碱性物质选自下组：氢氧化钠、氢氧化钾、或其组合。

在另一优选例中，所述碱性物质为氢氧化钠与氢氧化钾的混合物。

在另一优选例中，所述碱性物质中，氢氧化钠与氢氧化钾的质量混合比为0.1-5，较佳地0.3-3，更佳地0.5-2.5。

在另一优选例中，所述第一混合物中，所述碱性物质和所述六方氮化硼粉末的质量比为1-20，较佳地1-10，更佳地1-6。