一种利用熔融碱制备二维六方氮化硼纳米片的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102976295102976295B(45)授权公告日2014.07.23(21)申请号201210583096.XCN101913576A,2010.12.15,说明书实施例1.(22)申请日2012.12.27WO2012115348A2,2012.08.30,说明书第(73)专利权人山东大学5-8页.地址250061山东省济南市历下区经十路审查员蒋涛17923号(72)发明人郝霄鹏李先磊吴拥中(74)专利代理机构济南金迪知识产权代理有限公司37219代理人宁钦亮(51)Int.Cl.C01B21/064(2006.01)B82Y40/00(2011.01)(56)对比文件CN101244812A,2008.08.20,说明书实施例1.权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称一种利用熔融碱制备二维六方氮化硼纳米片的方法(57)摘要本发明提出一种利用熔融碱制备二维六方氮化硼纳米片的方法，包括以下步骤：（1）将碱和六方氮化硼（h-BN）按摩尔比1:1-100:1的比例混合并研磨均匀，并转移到反应釜中；（2）将反应釜置于加热炉中进行加热反应，加热温度为碱的熔点温度至熔点以上50℃之间，使碱熔融，反应时间为1-24个小时，取出反应釜，冷却至室温；（3）将反应釜中的反应产物水洗至pH值6-8，再溶于溶剂中分离，即可得到氮化硼纳米片。本发明将碱与六方氮化硼一起加热反应，利用熔融后的碱来剥离氮化硼，以此制备出氮化硼纳米片，操作简单，成本低，不需要复杂昂贵的仪器设备，所用碱原料廉价易得，对环境毒性小，并且反应所需温度较低。CN102976295BCN1029765BCN102976295B权利要求书1/1页1.一种利用熔融碱制备二维六方氮化硼纳米片的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将碱和六方氮化硼按摩尔比1:1-100:1的比例混合并研磨均匀，并转移到反应釜中，所述碱是氢氧化锂、氢氧化钠和氢氧化钾三种碱中的一种或者是两种任意比例的混合物；（2）将反应釜置于加热炉中进行加热反应，加热温度为碱的熔点温度至熔点以上50℃之间，使碱熔融，反应时间为1-24个小时，取出反应釜，冷却至室温；（3）将反应釜中的反应产物水洗至pH值6-8，再溶于溶剂中分离，即得到氮化硼纳米片。2CN102976295B说明书1/3页一种利用熔融碱制备二维六方氮化硼纳米片的方法技术领域[0001]本发明涉及一种利用熔融碱剥离氮化硼粉体制备氮化硼纳米片的方法，属于晶体材料技术领域。背景技术[0002]随着石墨烯研究的兴起，二维材料（材料的厚度在1nm到100nm之间）以其特有的性质越来越受到人们的重视。在这些二维材料中，六方氮化硼(h-BN)因在结构上和石墨最为接近，引起了很多科研小组的关注和兴趣：二维六方氮化硼会不会像石墨烯那样具有很多特殊的性质？迄今为止，国际上很多研究小组相继报道了二维h-BN的许多优异性质。但是，与石墨不同的是，由于h-BN的层与层之间具有较强的离子键作用，使得剥离氮化硼的难度比剥离石墨的难度要大很多。这也是很多用于制备石墨烯的方法在制备六方氮化硼纳米片时收效甚微的原因之一。[0003]从目前的研究成果可以看出，二维h-BN具有很多其他维度结构的氮化硼（如氮化硼纳米管，纳米线）所不能比拟的优点，例如C.R.Dean等人报道用几十纳米厚度的h-BN作衬底的石墨烯器件性能更好；L.A.Ponomarenko等人用h-BN纳米片和石墨烯制作的夹心结构可以实现石墨烯从金属到绝缘体的转变（见参考文献Dean,C.R.etal.Boronnitridesubstratesforhigh-qualitygrapheneelectronics.NatureNanotech.5,722-726,2010;Ponomarenko,L.A.etal.Tunablemetal-insulatortransitionindouble-layergrapheneheterostructures.NaturePhys.7,958-961,2011；Golberg,D.etal.Boronnitridenanotubesandnanosheets.ACSNano.4,2979-2993,2010;Coleman,J.,N.etal.Two-dimensionalnanosheetsproducedbyliquidexfoliationoflayeredmaterials.Science331,568–571,2011;Perim,E.&Galvao,D.S.Thestructureanddynamicsofboronnitrid