一种海胆状氮化硼纳米球-纳米管分级结构及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110451465A(43)申请公布日2019.11.15(21)申请号201910857581.3(22)申请日2019.09.09(71)申请人吉林大学地址130012吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人殷红孙晓燕高伟(74)专利代理机构长春市恒誉专利代理事务所(普通合伙)22212代理人李荣武(51)Int.Cl.C01B21/064(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种海胆状氮化硼纳米球-纳米管分级结构及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种海胆状氮化硼纳米球-纳米管分级结构及其制备方法。该分级结构包括氮化硼纳米球及由球状中心发射出来的氮化硼纳米管。所述方法包括：在去离子水中依次加入分散剂和石墨烯，经超声、磁力搅拌处理后形成稳定分散液，再加入氧化硼，在指定温度下恒温搅拌至泥浆状，真空干燥后得到前驱体；将所得前驱体置于真空管式炉中，在氩气气氛中持续加热至一定温度后再通入氨气进行反应，随后自然冷却至室温得到初步产物，经处理后可得到海胆状氮化硼纳米球-纳米管分级结构。本发明方法制备工艺简单，不需要任何金属催化剂，制备的氮化硼纳米分级结构纯度高、结晶性好、形貌均一、结构稳定、比表面积大，在功能材料领域具有广阔的应用前景。CN110451465ACN110451465A权利要求书1/1页1.一种海胆状氮化硼纳米球-纳米管分级结构，其特征在于，该分级结构包括氮化硼纳米球及由球状中心发射出来的氮化硼纳米管，氮化硼纳米球的直径3-5μm，氮化硼纳米管长为1-3μm，直径为200-300nm。2.权利要求1所述的一种海胆状氮化硼纳米球-纳米管分级结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备前驱体：在去离子水中依次加入分散剂和石墨烯，经超声、磁力搅拌处理后形成稳定分散液，再加入氧化硼，在指定温度下恒温搅拌至泥浆状，真空干燥后，得到前驱体；(2)海胆状氮化硼纳米球-纳米管分级结构的制备与提纯：将步骤(1)所得前驱体置于真空管式炉中，在氩气气氛中持续加热至一定温度后再通入氨气进行反应，随后自然冷却至室温，得到初步产物，经处理后可得到海胆状氮化硼纳米球-纳米管分级结构。3.根据权利要求2所述的海胆状氮化硼纳米球-纳米管分级结构的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的分散剂为十二烷基硫酸钠，分散剂浓度为0.05～2mg/ml，所述石墨烯与分散剂的质量比为1：0.05～4。4.根据权利要求2所述的海胆状氮化硼纳米球-纳米管分级结构的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中所述磁力搅拌的时间为12～24h、超声时间为1～10h。5.根据权利要求2所述的海胆状氮化硼纳米球-纳米管分级结构的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中石墨烯与氧化硼质量比为1：18.5～100，加入氧化硼后的磁力搅拌的指定温度为75～85℃，所述磁力搅拌的时间为1～2h。6.根据权利要求2所述的海胆状氮化硼纳米球-纳米管分级结构的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中真空干燥的温度为60℃，干燥时间为12～24h。7.根据权利要求2所述的海胆状氮化硼纳米球-纳米管分级结构的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中管式炉以5℃/min的升温速率升至600～1200℃，反应时间2～8h。8.根据权利要求2所述的海胆状氮化硼纳米球-纳米管分级结构的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中氩气的通入速率为200～300ml/min，氨气的通入速率为50～100ml/min。9.根据权利要求2所述的海胆状氮化硼纳米球-纳米管分级结构的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的初步产物的处理为：将所得产物用80℃的去离子水洗涤产物3～5次，最后将得到的固体粉末置于真空干燥箱内于60℃干燥12h，再在550℃温度下煅烧去碳。10.权利要求1所述一种海胆状氮化硼纳米球-纳米管分级结构或权利要求2～9任意一项所述制备方法制备的具有海胆状氮化硼纳米球-纳米管分级结构的应用。2CN110451465A说明书1/4页一种海胆状氮化硼纳米球-纳米管分级结构及其制备方法技术领域[0001]本发明属于无机纳米材料领域，具体涉及一种海胆状氮化硼纳米球-纳米管分级结构及其制备方法。背景技术[0002]随着信息科学、能源制造等技术的发展，纳米材料的应用日益广泛，成为当今最热门的研究领域之一。氮化硼纳米材料由于具有高熔点，高化学稳定性，高导热性和高热稳定性等优点，在工业生产、能源开发、光电子器件、航空航天、化学试剂、生物制药等领域有着重要的应用。根据维度、形貌和尺寸的不同，氮化硼纳米材料有纳米球、纳米空心球、纳米棒、纳米管、纳米带、纳米片等。而对不同维度、形貌和尺寸的氮化硼纳米材料的可控制备是目前各