[发明专利]氮化硼纳米片及其制备方法

说明书

本申请涉及一种氮化硼纳米片及其制备方法。包括将六方氮化硼粉末与糖类物质、尿素、第一去离子水溶液按比例均匀混合后，进行球磨，得到球磨溶液。对球磨溶液进行一次干燥处理，得到干燥粉末。干燥粉末放入分散溶剂中，均匀混合后，进行剥离处理，得到剥离产物。对剥离产物进行离心处理，得到离心产物。对离心产物的上清液进行二次干燥处理，得到氮化硼纳米片。通过上述方法获得的氮化硼纳米片的表面附着羟基和氨基。此种结构使得纳米片不易堆积、团聚，因此在溶剂中有着较高的分散性。并且，此种结构的氮化硼纳米片与高聚物如环氧树脂、硅橡胶等具有更好的相容性。

技术领域

本申请涉及材料制备领域，特别是涉及一种氮化硼纳米片及其制备方法。

背景技术

一直以来，六方氮化硼(h-BN)的应用受到了广泛关注。六方氮化硼在晶体结构上是由多层二维层状结构堆叠而成。六方氮化硼可进一步剥离成六方氮化硼纳米片(BNNS)。六方氮化硼纳米片(BNNS)拥有着优异的物理化学性能，如高导热率(2000W/(m·k))、宽带隙(5～6eV)、优异的绝缘性能(800MV/m)、良好的热稳定性和化学稳定性。六方氮化硼纳米片(BNNS)的优异的物理化学性能，使其在传感器、储能、复合材料等领域广泛应用。

可以利用次氯酸钠与氮化硼混合球磨来制备氮化硼纳米片。但是，次氯酸钠具有腐蚀性，球磨过程可能会产生氯气，对人体有危害。还可以利用氢氧化钠和氢氧化钾等来进行化学剥离。但是，该方法后续强碱难以处理，且效率低。传统方法制备的氮化硼纳米片之间存在较强的范德华作用力，会在各种溶液分散体系中易进行二次团聚，降低了纳米片的含量，大大影响了其后续的应用效果。此外，传统方法制备的氮化硼纳米片与绝大多数聚合物相容性很差，限制了其在聚合物复合材料领域的应用。

发明内容

基于此，针对传统方法制备的氮化硼纳米片易团聚且相容性差的问题，本申请提供一种氮化硼纳米片及其制备方法。

一种氮化硼纳米片的制备方法，包括：

将六方氮化硼粉末与糖类物质、尿素、第一去离子水溶液按比例均匀混合后，得到混合溶液；

将所述混合溶液进行球磨，得到球磨溶液；

对所述球磨溶液进行一次干燥处理，得到干燥粉末；

将所述干燥粉末放入分散溶剂中得到分散溶液；

对所述分散溶液进行剥离处理，得到剥离产物；

对所述剥离产物进行离心处理，得到离心产物；

对所述离心产物的上清液进行二次干燥处理，得到所述氮化硼纳米片。

在其中一个实施例中，所述六方氮化硼粉末的直径大于10μm。

在其中一个实施例中，所述糖类物质为蔗糖、乳糖或者麦芽糖中的一种。

在其中一个实施例中，所述六方氮化硼粉末、所述糖类物质、所述尿素以及所述第一去离子水溶液的质量比为(1-5)：(5-90)：(10-90)：(5-50)。

在其中一个实施例中，球磨速率为100rpm-1000rpm，球磨时间为1h-50h。

在其中一个实施例中，所述分散溶剂为水、异丙醇、二甲基甲酰胺、乙醇、四氢呋喃中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述剥离处理的时间为240min-720min，所述剥离处理的超声功率在200W-600W。

在其中一个实施例中，对所述剥离产物进行离心处理的步骤包括：

将所述剥离产物在第一离心速率下，离心第一预设时间，得到一次离心产物；