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BN烯的制备及其表征

李倩  
【摘要】:氮化硼烯是一种新型的纳米材料,其厚度只有几个原子层厚,与石墨烯具有类似的晶体结构,因而也应该具有非常优异的性能,在航天防热、透波等构件方面极具应用潜力。本文以h-BN粉为原料,N,N二甲基甲酰胺,异丙醇为分散剂,分别采用液相剥离法和球磨与液相剥离法相结合制备BN烯纳米片。摸索液相剥离法工艺参数,讨论了球磨时间对制备BN烯纳米片的影响。利用TEM、AFM、FT-IR、UV-Vis对BN烯纳米片的微观结构及BN烯分散液的性质进行表征。 结果表明:液相剥离法制备BN烯纳米片最优工艺为:分别以N,N-二甲基甲酰胺和异丙醇为分散剂,BN的初始浓度为2mg/ml,超声处理10小时,6000rpm离心分离。BN/DMF体系优化工艺产物可以得到最少层数为3层BN烯纳米片,产物厚度多数在2-4nm;BN/IPA体系最薄的BN烯纳米片为2层,产物厚度多数在6-10nm。 随着球磨时间的延长,更容易获得十层以下的BN纳米片,但同时会使得到的BN烯纳米片的尺寸变小。 红外光谱分析表明,无论球磨与否,在有机溶剂中液相剥离得到的产物基本没有氧化,结构缺陷少,得到的BN烯纳米片具有较高的质量。 Lambert-Beer行为测试结果表明,BN烯纳米片/IPA体系的吸光度和浓度具有良好的线性关系,测得的消光系数为α=855.01mlmg~(-1)m~(-1);BN烯纳米片/DMF体系的吸光度和浓度具有较好的线性关系,测得的消光系数为α=1200mlmg~(-1)m~(-1)


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