新型h-BN的合成及性能研究.pdf

1、由于六方型BN(h-BN)具有機械性能好、導熱性能高、化學性質穩(wěn)定、抗氧化能力強等特殊性能，其在潤滑劑、熱導材料、儲氫材料、陶瓷、電工、催化、電子領域等有著潛在的應用價值。但到目前為止，h-BN在這些領域的中并沒有得到廣泛的應用，主要原因之一是至今還沒有一種合適的方法合成出性能好的h-BN材料。目前合成h-BN的方法有電弧放電法、化學氣相沉積法(CVD)、球磨退火法、前驅體高溫熱解法和模板法等。在這些方法中，電弧放電法、化學氣相沉積法常

2、被用于合成h-BN納米纖維，但是這些方法操作復雜、成本較高且得不到高產(chǎn)量的h-BN納米纖維產(chǎn)物。在高比表面積的h-BN合成研究中，前驅體法和模板法被認為相對有效的方法，但是前驅體法涉及的有效前驅體難于合成并且產(chǎn)量低，而模板法則難于合成高純度的h-BN，且操作繁雜。因此尋求一種簡便經(jīng)濟的方法來合成各種形態(tài)的h-BN將是非常有意義的研究工作。 本文以價廉的KBH<,4>和NH<,4>Cl為原料，采用高溫固相反應合成各種形態(tài)的h-BN

3、?？疾炝松筛鞣N形態(tài)的h-BN的影響因素。用XRD、FT-IR、SEM、TEM、XPS和低溫N<,2>吸附-脫附等手段對合成的樣品進行表征，優(yōu)化合成條件。并對各種形態(tài)的h-BN的形成機理進行了探討，取得了以下有意義的研究結果： 1．首次以水為反應體系，采用價廉、簡便的方法合成出h-BN的前驅體，在以前驅體合成h-BN納米纖維中發(fā)現(xiàn)：KCl熔融體系是形成多面體h-BN納米纖維的關鍵因素。 2．在低維高分散性h-BN納米晶和

4、類核殼h-BN的合成中，發(fā)現(xiàn)通過調節(jié)前驅體和NH<,4>Cl物質量的比，在不同的反應溫度條件下就能分別合成出低維h-BN納米顆粒(2-8nm)、類核殼碟狀h-BN納米顆粒。 3．利用h-BN低維納米顆粒之間的團聚規(guī)律，通過調節(jié)反應時間，成功地合成出單孔、雙孔結構的高比表面積h-BN。研究結果表叫，KCl 熔融體系能夠促進h-BN納米顆粒間團聚，有利于生成多孔高比表面積的h-BN。因此，通過對KCl物質量的調節(jié)，可以合成出高比表面