[发明专利]一种微波剥离六方氮化硼的方法

说明书

本发明公开了一种微波剥离六方氮化硼的方法，属于新材料制备领域，将六方氮化硼粉体通过微波剥离得到少层六方氮化硼纳米片的方法，所述少层六方氮化硼纳米片的平均层数为10层，本发明步骤简单，无腐蚀性强酸和高沸点有机盐的排放对环境造成大量污染的问题，所制备的少层六方氮化硼纳米片尺寸大且均匀，质量好，有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种六方氮化硼的剥离方法，尤其是采用微波剥离六方氮化硼的方法，属于新材料制备领域。

背景技术

六方氮化硼是一种层状的二维材料，剥离成纳米片后具有优异的热导性和绝缘性、以及耐高温和耐腐蚀等性质，因而被广泛的应用在纳米器件、热传导、光电催化以及储能等领域。迄今，剥离六方氮化硼纳米片的方法主要有机械剥离法，液相剥离法以及化学剥离法。

申请号为201710128745.X的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，主要利用熔融碱对氮化硼进行处理，然后超声得到氮化硼纳米片，再将得到的纳米片进行熔融碱处理，超声得到纳米片的方法。

申请号为201610098488.5的使用共融盐高温剥离氮化硼粉末制备氮化硼纳米片的方法，主要是将氯化钠/氯化钾共熔盐与氮化硼粉末研磨混合，然后高温热处理，之后经过超声处理、过滤、清洗、干燥等步骤，制备得到氮化硼纳米片。

申请号为201310682250.3的一种利用化学剥离制备六方氮化硼纳米片的方法，主要是将六方氮化硼粉末与酸混合搅拌均匀，然后加入高锰酸钾，继续搅拌，制成混合物，置于冰浴中搅拌反应，然后滴加双氧水去除剩余的高锰酸钾，最后将反应产物水洗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的方法。

然而，上述专利均涉及到高沸点有机盐或腐蚀性强酸、强碱在剥离过程中的使用，导致水洗之后废液排放到环境中造成了大量污染，不符合当前可持续发展的时代主题。

因此，急需要一种低成本，易操作，环保高效的剥离六方氮化硼的方法。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种微波剥离六方氮化硼的方法，步骤简单，无腐蚀性强酸和高沸点有机盐的排放对环境造成大量污染的问题，所制备的少层六方氮化硼纳米片尺寸大且均匀，质量好，有很好的应用前景。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种微波剥离六方氮化硼的方法，将六方氮化硼粉体通过微波剥离得到少层六方氮化硼纳米片的方法，所述少层六方氮化硼纳米片的平均层数为10层。

本发明技术方案的进一步改进在于：包括如下步骤：

A、将过氧化氢和过氧乙酸按一定比例混合均匀得到混合液Ⅰ；

B、将六方氮化硼粉体加入到混合液Ⅰ中超声混合均匀后得到混合液Ⅱ；

C、将混合液Ⅱ在室温下静置一段时间后微波得到六方氮化硼纳米片；

D、将步骤B和步骤C重复多次后，将得到的六方氮化硼纳米片在乙醇中超声分散，然后进行离心分离得到少层六方氮化硼纳米片。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤A中过氧化氢的浓度为30%，过氧乙酸的浓度为5～20%。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤A中的过氧化氢：过氧乙酸的体积比为1～20:5～15。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤B中六方氮化硼粉体的目数为300～1000层，混合液Ⅰ的超声时间为30s。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤C中混合液Ⅱ在室温下静置1～24h，微波的功率为500w～700w。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤D中的重复次数为1～5次。