一种气态氧化物制备氮化硼纳米管的方法技术

本申请公开了一种气态氧化物制备氮化硼纳米管的方法，以无定形硼粉为硼源、氨气为氮源，气态氧化物为辅助氧化物，在1250～1350℃下，通过化学气相沉积方法合成氮化硼纳米管。本发明专利技术方法可以在反应过程中持续补充氧化物，使得反应不断的进行，大大提高了纳米管的产率。制备的氮化硼纳米管可以应用于发光材料。

【技术实现步骤摘要】
一种气态氧化物制备氮化硼纳米管的方法
本申请属于材料
，特别是涉及一种气态氧化物制备氮化硼纳米管的方法。
技术介绍
氮化硼纳米管与纳米碳管具有相似的结构，1994年，Rubio等在理论上预测了氮化硼纳米管的存在，1995年Chopra等成功合成了氮化硼纳米管，从而拉开了氮化硼纳米管的研究序幕。氮化硼纳米管具有极好的化学稳定性和耐热性，理论和实验研究表明其为宽能隙半导体，且电学性能不受其纳米管直径和手性的影响。氮化硼纳米管还具有与纳米碳管相当的高韧性和高强度，可用于材料的增强、增韧和改性。氮化硼纳米管独特的性能使其在新材料、纳米半导体器件、能源材料和生物医药等诸多领域具有重要的应用价值。现有技术中，氮化硼纳米材料的制备存在合成条件苛刻、产量小、纯度低、成本高等问题，严重限制了氮化硼纳米材料的性能研究和实际应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种气态氧化物制备氮化硼纳米管的方法，以克服现有技术中的不足。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本申请实施例公开一种气态氧化物制备氮化硼纳米管的方法，以无定形硼粉为硼源、氨气为氮源，气态氧化物为辅助氧化物，在1250～1350℃下，通过化学气相沉积方法合成氮化硼纳米管。优选的，在上述的气态氧化物制备氮化硼纳米管的方法中，所述气态氧化物为水蒸气或氧气。优选的，在上述的气态氧化物制备氮化硼纳米管的方法中，该方法包括：(1)、将无定形硼粉置于真空环境下，并充入氮气作为保护气体；(2)、以5～10℃速率升温至1250～1350℃，充入NH3气体，并以N2充当水蒸气或氧气的载气，通过化学气相沉积合成氮化硼纳米管，反应时间3～4小时；(3)、对样品进行清洗并在烘干。优选的，在上述的气态氧化物制备氮化硼纳米管的方法中，NH3气的充入速率为45～50sccm。优选的，在上述的气态氧化物制备氮化硼纳米管的方法中，N2气的充入速率为10～50sccm。优选的，在上述的气态氧化物制备氮化硼纳米管的方法中，用稀盐酸、蒸馏水和乙醇对样品进行数次清洗后，并在真空干燥箱中烘干。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术方法可以在反应过程中持续补充氧化物，使得反应不断的进行，大大提高了纳米管的产率。制备的氮化硼纳米管可以应用于发光材料。具体实施方式本专利技术通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本专利技术。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本专利技术，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本专利技术。实施例1气态氧化物制备氮化硼纳米管的方法(1)、将无定形硼粉置于真空环境下，并充入氮气作为保护气体；(2)、以10℃速率升温至1250℃，以50sccm速度充入NH3气体，并以40sccm速率的N2充当水蒸气或氧气的载气，通过化学气相沉积在金属基片表面形成氮化硼纳米管，反应时间4小时。(3)、用稀盐酸、蒸馏水和乙醇对样品进行数次清洗后，并在真空干燥箱中烘干。产物经过XRD、SEM、TEM和FTIR分析，证明产物是氮化硼纳米管。产率在94％，纯度97％。获得的氮化硼纳米管结晶度高，产量大，纳米管平均管径在80nm，管径分布均匀。本专利技术方法可以在反应过程中持续补充氧化物，使得反应不断的进行，大大提高了纳米管的产率。制备的氮化硼纳米管可以应用于发光材料。实施例2气态氧化物制备氮化硼纳米管的方法(1)、将无定形硼粉置于真空环境下，并充入氮气作为保护气体；(2)、以10℃速率升温至1350℃，以50sccm速度充入NH3气体，并以10sccm速率的N2充当水蒸气或氧气的载气，通过化学气相沉积在金属基片表面形成氮化硼纳米管，反应时间3小时。(3)、用稀盐酸、蒸馏水和乙醇对样品进行数次清洗后，并在真空干燥箱中烘干。产物经过XRD、SEM、TEM和FTIR分析，证明产物是氮化硼纳米管。产率在93％，纯度95％。实施例3气态氧化物制备氮化硼纳米管的方法(1)、将无定形硼粉置于真空环境下，并充入氮气作为保护气体；(2)、以8℃速率升温至1250℃，以50sccm速度充入NH3气体，并以50sccm速率的N2充当水蒸气或氧气的载气，通过化学气相沉积在金属基片表面形成氮化硼纳米管，反应时间3小时。(3)、用稀盐酸、蒸馏水和乙醇对样品进行数次清洗后，并在真空干燥箱中烘干。产物经过XRD、SEM、TEM和FTIR分析，证明产物是氮化硼纳米管。产率在95％，纯度96％。最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气态氧化物制备氮化硼纳米管的方法，其特征在于：以无定形硼粉为硼源、氨气为氮源，气态氧化物为辅助氧化物，在1250～1350℃下，通过化学气相沉积方法合成氮化硼纳米管。

【技术特征摘要】
1.一种气态氧化物制备氮化硼纳米管的方法，其特征在于：以无定形硼粉为硼源、氨气为氮源，气态氧化物为辅助氧化物，在1250～1350℃下，通过化学气相沉积方法合成氮化硼纳米管。2.根据权利要求1所述的气态氧化物制备氮化硼纳米管的方法，其特征在于：所述气态氧化物为水蒸气或氧气。3.根据权利要求1所述的气态氧化物制备氮化硼纳米管的方法，其特征在于：该方法包括：(1)、将无定形硼粉置于真空环境下，并充入氮气作为保护气体；(2)、以5～10℃速率升温至1250～1350℃，充入NH3气体，并以N2充当水...

【专利技术属性】
技术研发人员：范佳晨，赵云龙，徐丹，徐凯，徐再，赵维达，
申请(专利权)人：张家港市山牧新材料技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32