碳-氮化硼納米管及相關(guān)納米物質(zhì)的溶劑熱法制備.pdf

1、氮化硼和硼碳氮納米管由于具有比碳納米管更優(yōu)異的機(jī)械、電學(xué)性能和更高的抗氧化能力以及廣闊的應(yīng)用前景而成為當(dāng)前世界研究的熱門材料。常用的制備方法工藝復(fù)雜，反應(yīng)溫度高，本論文針對(duì)這一問題，選用溶劑熱法擬在相對(duì)溫和的條件下制備氮化硼和硼碳氮納米管。本文研究了反應(yīng)溫度以及不同催化劑對(duì)產(chǎn)物形貌的影響，并采用X射線衍射、紅外光譜、透射電子顯微鏡、電子衍射、電子能量損失譜和高分辨電子顯微鏡等實(shí)驗(yàn)手段對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了分析和表征，并在此基礎(chǔ)上簡(jiǎn)單分析了硼碳氮納

2、米管的生長(zhǎng)機(jī)理。
　　采用溶劑熱法以KBH4和NH4Cl分別作為硼源和氮源在較低溫度和不同催化劑條件下合成了多壁BN納米管和BN納米棒。350℃以下反應(yīng)不能進(jìn)行，400℃和480℃得到的產(chǎn)物與550℃基本相同。加入鈷/二茂鐵能夠得到形貌更好的BN納米棒，加入鎳/二茂鐵不利于氮化硼納米棒和納米管的形成。
　　采用溶劑熱法以KBH4、NH4Cl和苯分別作為硼源、氮源和碳源，ZnBr2通過還原反應(yīng)生成的Zn作為催化劑，分別在400

3、℃，480℃和550℃時(shí)進(jìn)行了反應(yīng)。480℃時(shí)，我們成功制得了硼碳氮納米管和納米球，并成功合成了一種新的很規(guī)則的六方碳納米籠；550℃時(shí)，我們得到了碳四方納米環(huán)和球形納米籠以及成形較差的硼碳氮納米管；400℃時(shí)，我們得到了較大量的硼碳氮納米管，產(chǎn)率相對(duì)較高，但是成形稍差。通過表征結(jié)果和輔助實(shí)驗(yàn)，我們推測(cè)了硼碳氮納米管和納米籠的形成機(jī)理，我們認(rèn)為鋅作為催化劑起了決定性的作用。
　　采用溶劑熱法以BBr3作硼源，CH3CN作為碳、氮源