二維羥基化氮化硼制備工藝

天元航材化工原料廠家的小編今天給大家介紹下關(guān)于二維羥基化氮化硼制備工藝的相關(guān)介紹，我們是一家生產(chǎn)銷售六方氮化硼，白石墨等化工原料的廠家，已有50年的生產(chǎn)工藝經(jīng)驗(yàn)，我們的六方氮化硼屬于六方晶系，具有和石墨烯相同的六方晶體結(jié)構(gòu)，是由多層結(jié)構(gòu)堆疊起來(lái)的，那么您知道二維羥基化氮化硼是如何制備而成的呢？我們一起來(lái)看看吧！

石墨烯及類石墨烯二維材料的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和潛在應(yīng)用越來(lái)越受到研究人員的關(guān)注。六方氮化硼，俗稱“白石墨”，具有類似石墨的層狀晶體結(jié)構(gòu)。每一層由無(wú)限的六邊形層組成，其中B和N原子以SP雜化的方式交替排列。然后這些原子層沿著C軸以ABAB的方向排列……排列方式。在同一層內(nèi)，B和N原子通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合，而層通過(guò)范德華力結(jié)合。二維氮化硼納米片具有良好的耐化學(xué)腐蝕性、潤(rùn)滑性、電絕緣性、高導(dǎo)熱性等，可用作潤(rùn)滑劑、防火材料、抗氧化添加劑、絕緣材料、散熱部件、熱中子輻射屏蔽材料、防護(hù)包裝材料、耐高溫電子材料和有前途的聲光材料等。
與石墨烯相比，氮化硼更難脫落，這是由于氮化硼結(jié)構(gòu)中B和N原子的電負(fù)性差異使得原子層之間的力除了范德華力外，具有一種性質(zhì)部分離子鍵被稱為唇-唇，導(dǎo)致目前液體剝離法制備二維氮化硼的效率很低。此外，氮化硼化學(xué)穩(wěn)定性好，表面缺乏活性基團(tuán)，因此在溶劑中的分散性很差，極大地限制了氮化硼的應(yīng)用。相關(guān)科研人員將六方氮化硼分散到氫氧化鈉溶液中，在油浴加熱條件下機(jī)械攪拌12h，得到表面羥基化氮化硼。但是，這種方法得到的氮化硼納米片的厚度太大，不能稱為嚴(yán)格意義上的二維材料。
二維羥基化氮化硼的制備原理是以氨基鈉和氟硼酸銨為反應(yīng)前驅(qū)體，海綿狀鎳為催化劑，加熱反應(yīng)得到三方氮化硼。將三方氮化硼粉末與碳酸氫銨混合后放入球磨槽中。經(jīng)過(guò)高溫處理，得到二維氮化硼粉末。將二維氮化硼粉末與氫氧化鈉水溶液混合后加入水熱釜中。采用本發(fā)明方法剝離三方氮化硼得到的ABC模式排列的二維氮化硼納米片，更容易剝離。氮化硼表面經(jīng)羥基改性，可大大提高氮化硼在溶液中的分散性能，具有制備簡(jiǎn)單、成本低、易于工業(yè)化批量生產(chǎn)的特點(diǎn)。
二維羥基化氮化硼的具體制備工藝如下：
(1)以六方氮化硼為原料一步制備二維羥基化氮化硼，分散在堿性溶液中，在超聲波高溫高壓恒溫反應(yīng)釜中反應(yīng)；
(2)將混合物洗滌數(shù)次直至濾液呈中性，然后干燥，得到具有羥基化表面的二維氮化硼粉末。
步驟(1)中反應(yīng)溫度為100-160℃，超聲功率為750-1500W，超聲時(shí)間為2-24h。
步驟(1)中的堿性溶液包括氫氧化鉀、氫氧化鈉和氫氧化鋇。
步驟(2)中的干燥溫度為60-100℃，
步驟(1)中六方氮化硼的濃度為0.5-20mg/mL，堿溶液的濃度為1-10mol/L。
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參考資料：http://www.xjishu.com/zhuanli/41/201910303371.html