The invention belongs to the technical field of nano-materials and relates to a preparation method of ultra-thin boron nitride nanosheets and their dispersions. The ultra-thin boron nitride nanosheets are prepared by one-step hydrothermal method in laboratory, and the boron nitride modified by amino and hydroxyl groups is prepared by hydrothermal reaction of cheap boric acid and ammonia water for a certain time. The white transparent boron nitride crystals can be obtained after being filtered and washed. Finally, the white transparent boron nitride crystals can be obtained by adding them into ultra-pure water and heating them slowly to 60-80 ~C. The boron nitride crystals gradually dissolve into a colorless and transparent solution, i.e. the dispersed solution of ultra-thin boron nitride nanosheets. The ultra thin boron nitride nanoscale powder can be obtained by freeze drying. The method has the advantages of low cost, simple process and easy industrialization, and the obtained ultra-thin boron nitride nanosheets have uniform size distribution, high crystallinity and good dispersion in aqueous solution.
【技术实现步骤摘要】
一种超薄氮化硼纳米片及其分散液的制备方法
本专利技术属于纳米材料
,涉及一种超薄氮化硼纳米片及其分散液的制备方法。
技术介绍
六方氮化硼是一种类石墨烯材料,由于其结构与石墨烯类似,六方氮化硼纳米片又被称为白石墨烯。六方氮化硼的带隙较宽(大约5.7eV),导热性很好,具有超稳定的化学性质,无毒,高机械强度,强绝缘性等优点,六方氮化硼纳米片已被广泛用于化妆品、润滑油、陶瓷添加剂等领域。目前六方氮化硼纳米片的制备方法主要有两种:自上而下的剥离法和自下而上的化学合成法。自上而下的剥离方法是把庞大的块状化合物剥离成为单层和几层的二维纳米材料,根据剥离方法不同,可分为机械剥离、液体剥离和化学氧化刻蚀法剥离。但与其它二维材料的结构不同,氮化硼在同一层内B和N之间通过B-N强共价键结合,B原子上存在一个空轨道,N原子上有一对孤对电子,层与层之间原子叠放时,B原子在N原子之上,两者形成另一种配位键的形式,因此B-N化学键之间的极性很大,氮化硼层与层之间的相互作用力比较强。所以,采用剥离法制备六方氮化硼纳米片时,难度更大,所需要的剥离时间更长。并且,氮化硼的化学稳定性很好,边缘没有羧基等活性高的含氧官能团,因此不宜采用化学氧化刻蚀法进行剥离。自下而上的化学合成法主要是通过前驱体之间的化学反应,制备得到所需的超薄二维纳米材料,目前制备超薄六方氮化硼纳米片的方法主要采用的是化学气相沉积法(CVD)。在典型的CVD过程中,将诸如Cu箔,Ni箔或硅晶片的衬底放入管式炉中,并在惰性气体保护下,高温通入前驱体,这个过程中,前驱体在衬底表面上先分解后反应形成单层或几层2D超薄纳米材料 ...
【技术保护点】
1.一种超薄氮化硼纳米片分散液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)氮化硼量子点的制备将硼酸粉末加入聚四氟乙烯不锈钢高压釜,然后在通风橱内加入浓氨水,超声20~60min后,放入鼓风干燥箱加热至160~200℃,反应10~24h,制备得到氨基和羟基同时修饰的氮化硼量子点溶液;(2)氮化硼晶体的制备待氮化硼量子点溶液冷却至室温后,倒入100mL的玻璃瓶中密封保存一个星期,可观察到无色透明的晶体出现在小瓶底部,经普通过滤,再用超纯水洗涤3次,放入60~80℃的烘箱中干燥2~3小时后制备得到氮化硼晶体;(3)超薄氮化硼纳米片分散液的制备把氮化硼晶体加入超纯水中,缓慢加热至60~80℃,氮化硼晶体逐渐溶解,得到无色透明的溶液,即为超薄氮化硼纳米片的分散液。
【技术特征摘要】
1.一种超薄氮化硼纳米片分散液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)氮化硼量子点的制备将硼酸粉末加入聚四氟乙烯不锈钢高压釜,然后在通风橱内加入浓氨水,超声20~60min后,放入鼓风干燥箱加热至160~200℃,反应10~24h,制备得到氨基和羟基同时修饰的氮化硼量子点溶液;(2)氮化硼晶体的制备待氮化硼量子点溶液冷却至室温后,倒入100mL的玻璃瓶中密封保存一个星期,可观察到无色透明的晶体出现在小瓶底部,经普通过滤,再用超纯水洗涤3次,放入60~80℃的烘箱中干燥2~3小时后制备得到氮化硼晶体;(3)超薄氮化硼纳米片分散液的制备把氮化硼晶体加入超纯水中,缓慢加热至60~80℃,氮化硼晶体逐渐溶解,得到无色透明的溶液,即为超薄氮化硼纳米片的分散液。2.根据权利要求1所述的一种超薄氮化硼纳米片分散液的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)...
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