[发明专利]一种利用溶剂热反应制备氮化硼纳米片的方法

说明书

本发明提出一种利用溶剂热反应制备氮化硼纳米片的方法，包括以下步骤：（1）按0.5g‑5g六方氮化硼粉末与10‑100ml有机胺的比例，将六方氮化硼粉末与有机胺混合搅拌均匀；（2）将混合物放入反应釜中，在100‑250℃下，反应1小时‑48小时；（3）最后，将反应产物水洗至pH值6‑8，再溶于无水乙醇中分离，除去未剥离的氮化硼粉末，即得到氮化硼纳米片。本发明将有机胺与六方氮化硼粉末一起反应，制备出形貌均一的氮化硼纳米片，操作简单，成本低廉，不需要复杂昂贵的设备，有利于大规模生产。

技术领域

本发明涉及一种氮化硼纳米片的制备方法，属于材料技术领域。

背景技术

2004年，英国曼切斯特大学Geim教授和Novoselov教授等人发现了石墨烯，不仅打破了长久以来人们认为二维晶体无法稳定存在在自然界的预言，也掀起了世界范围的二维纳米材料的研究热潮。氮化硼纳米片(Boron nitride nanosheets，BNNSs)是由多个六元环的硼吖嗪(Borazine)所构成，与石墨烯互为等电子体。由于BNNSs的颜色为白色，所以也称为“白石墨烯”或“硼墨烯”。正是由于BNNSs在结构上和石墨烯一样，都是层状结构，因此也越来越受到国内外许多科学家的关注。值得注意的是，BNNSs和石墨烯相比，有许多特殊的性质；例如，宽带隙、高热导率、优异的抗氧化性等优异的物理和化学性能。BNNSs在耐高温、深紫外发光器件及抗辐射等方面具有巨大的应用前景。

到目前为止，有关BNNSs的制备方法不是很多，主要有：

1.机械剥离法，如：Lei W W,Mochalin V N,Liu D,et al.NatureCommunications,2015,6(1):8849-1-8849-8.Alem N,Erni R,Kisielowski C,etal.Physical Review B,2009,80(15):155425-1-155425-7.PaciléD,Meyer J C,Giritet al.Applied Physics Letters,2008,92(13):133107-1-133107-3.；

2.化学气相沉积法，如：Caneva S,Weatherup R S,Bayer B C,et al.NanoLetters,2016,16(2):1250-1261.Ohtomo M,Yamauchi Y,Kuzubov A A,et al.AppliedPhysics Letters,2014,104(5):051604-1-051604-4.Park H,Kim T K,Cho S W,etal.Scientific Reports,2017,7:40091-1-40091-8.Kim G,Jang A R,Jeong H Y,etal.Nano Letters，2013,13(4):1834-1839.)；

3.液相剥离法，如：Coleman J N,Lotya M,O'Neill A,et al.Science,2011,331(6017):568-571.Lin Y,Williams T V,Xu T B,et al.The Journal of PhysicalChemistry C,2011,115(6):2679-2685.Sun W L,Meng Y,Fu Q R,et al.ACS AppliedMaterials&Interfaces,2016,8(15):9881-9888.Hu X Z,Liu J H,He Q J,etal.Nanoscale,2016,8(7):4260-4266.Du M,Li X L,Wang A Z,et al.AngewandteChemie,2014,53(14):3645-3649.。

但是，上述的机械剥离法和液相剥离法，方法简单，但是产率不高，而且所制备BNNSs的层数不易控制；气相沉积法虽然可以得到高质量和大尺寸的单层BNNSs，但是设备昂贵，条件苛刻。因此，找到一种高效、高产率和高质量的BNNSs制备技术，必将大大地推动BNNSs及其复合纳米材料的应用研究进展，本发明由此而来。