[發明專利]一種利用熔融堿和超聲剝離技術制備六方氮化硼納米片的方法

有效

• 申請號: 201710128745.X
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN108529573B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 林正得;江南;傅力;王婷;代文;虞錦洪
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C01B21/064
• 分類號: C01B21/064;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 陸鳳;王正君

本發明涉及一種利用熔融堿和超聲剝離技術制備六方氮化硼納米片的方法。具體地，所述方法采用熔融堿預處理技術結合超聲剝離技術制備得到六方氮化硼納米片。本發明還公開了采用所述方法制得的六方氮化硼納米片。所述方法具有工藝簡單、成本低、安全無污染、可快速高效制備六方氮化硼納米片的特點。

技術領域

本發明涉及材料領域，具體地涉及一種利用熔融堿和超聲剝離技術制備六方氮化硼納米片的方法。

背景技術

納米材料中的二維層狀材料(材料厚度在1nm到100nm之間)擁有特殊的物理化學特性和眾多潛在的應用而被越來越多的人所重視。在這些二維層狀納米材料之中，六方氮化硼納米片(h-BNNs)因其在結構上和石墨烯相似而受到了廣泛的關注，其化學穩定性、熱穩定性等性能尤為優異，因此在一些領域h-BNNs較之石墨烯有著更為出色的表現，比如制備高熱導陶瓷器件、導熱絕緣復合材料和可回收利用吸附劑等。

到目前為止，制備h-BNNs的方法并不是很多，主要有化學汽相淀積法、機械剝離法和液相剝離法，其中，液相剝離法在理論上產率較高。但是，由于六方氮化硼的層與層之間具有較強的離子鍵作用，使得傳統的液相剝離技術制備h-BNNs的產率實際非常低。

因此，本領域迫切需要一種新的技術來剝離六方氮化硼納米片。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新的剝離六方氮化硼納米片的技術。

本發明的第一方面，提供了一種制備六方氮化硼納米片的方法，所述方法包括如下步驟：

1)提供第一混合液，所述第一混合液包含第一溶劑和分散于所述第一溶劑之中的經熔融堿預處理的六方氮化硼粉末；

2)超聲處理所述第一混合液，得到第二混合液；

3)任選地過濾處理所述第二混合液，并洗滌處理所得沉淀，并將所得產物重分散于第二溶劑中，得到第三混合液；

4)離心處理前述步驟所得產物，收集上層分散液，干燥處理得到六方氮化硼納米片。

在另一優選例中，所述第一溶劑和所述第二溶劑為水，優選為去離子水。

在另一優選例中，在步驟4)之后，還任選地包括如下步驟：

5)將步驟4)中離心所得沉淀物重分散于第二溶劑中，添加堿性物質，得到第四混合液；

6)重復步驟2)-4)，不同在于：以所述第四混合液代替所述第一混合液。

在另一優選例中，重復步驟5)-6)，優選地，重復次數為1－5次。

在另一優選例中，所述經熔融堿預處理的六方氮化硼粉末是如下制備的：

a-1)提供堿性物質和六方氮化硼粉末；

a-2)混合所述堿性物質和所述六方氮化硼粉末，得到第一混合物；

a-3)高溫處理所述第一混合物，得到所述經熔融堿預處理的六方氮化硼粉末。

在另一優選例中，所述六方氮化硼粉末的粒徑為1-20μm，較佳地3-18μm，更佳地4-15μm。

在另一優選例中，所述堿性物質選自下組：氫氧化鈉、氫氧化鉀、或其組合。

在另一優選例中，所述堿性物質為氫氧化鈉與氫氧化鉀的混合物。

在另一優選例中，所述堿性物質中，氫氧化鈉與氫氧化鉀的質量混合比為0.1-5，較佳地0.3-3，更佳地0.5-2.5。

在另一優選例中，所述第一混合物中，所述堿性物質和所述六方氮化硼粉末的質量比為1-20，較佳地1-10，更佳地1-6。