一种六方氮化硼纳米片及其制备方法.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CN114275746A(43)申请公布日2022.04.05(21)申请号202210003778.2(22)申请日2022.01.04(71)申请人山东晶亿新材料有限公司地址274006山东省菏泽市高新区延河路2009号(72)发明人于元烈侯广生安璐璐崔治伟(74)专利代理机构北京君有知识产权代理事务所(普通合伙)11630代理人焦丽雅(51)Int.Cl.C01B21/064(2006.01)B82Y30/00(2011.01)B82Y40/00(2011.01)权利要求书1页说明书6页附图4页(54)发明名称一种六方氮化硼纳米片及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种六方氮化硼纳米片及其制备方法。该制备方法包括：制浆步骤：将六方氮化硼片与含水的溶剂混合超声，得到浆料；冷冻步骤：将浆料置于容器中，冷冻为固态物；剥离步骤：将固态物超声解冻为悬浮液；离心步骤：将悬浮液进行离心，分离出含有六方氮化硼纳米片的悬浮液。根据本发明的制备方法，第一方面，得到了大量的10nm以下的六方氮化硼纳米片，尤其是可以得到大量的5nm以下的六方氮化硼纳米片；第二方面，通过循环冷冻、剥离和离心步骤，得到了目标厚度的六方氮化硼纳米片；第三方面，步骤简单可操作性强，实现了批量化生产；第四方面，得到了性能良好的六方氮化硼纳米片。CN114275746ACN114275746A权利要求书1/1页1.一种六方氮化硼纳米片的制备方法，其特征在于，包括:制浆步骤：将六方氮化硼片与含水的溶剂混合超声，得到浆料；冷冻步骤：将所述浆料置于容器中，冷冻为固态物；剥离步骤：将所述固态物通过超声解冻为悬浮液；离心步骤：将所述悬浮液进行离心，分离出含有六方氮化硼纳米片的悬浮液。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述制浆步骤，所述含水的溶剂中，还包括碳原子数为1～5的醇；优选地，所述醇为无水乙醇；优选地，所述水与无水乙醇的体积比为99：1～50：50。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述制浆步骤中，所述六方氮化硼片与溶剂的质量体积比为1g：10ml～1g：100ml。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述制浆步骤中，所述六方氮化硼片的最长横向尺寸≤5um，厚度为20～1000nm；优选地，所述六方氮化硼片的最长横向尺寸≤2um，厚度为20nm～100nm。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述冷冻步骤中，采用液氮作为冷冻剂进行冷冻。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述剥离步骤，所述超声频率为100～600w，超声时间为1～30min。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述离心步骤中，离心速率为200rpm～2000rpm，离心时间为5～20min。8.根据权利要求1～7任一所述的方法，其特征在于，还包括：检测判断步骤：将离心分离出的悬浮液中的六方氮化硼纳米片进行厚度检测，当厚度值大于目标厚度时，则返回冷冻步骤，依次重复冷冻步骤、剥离步骤、离心步骤和检测判断步骤，循环重复至厚度≤目标厚度，则停止循环；其中，所述目标厚度为厚度范围。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述六方氮化硼片的厚度为20～50nm时，循环剥离5次，得到的六方氮化硼纳米片的厚度为0.3～0.6nm。10.一种六方氮化硼纳米片，其特征在于，采用权利要求1～9任一所述方法制备而成。2CN114275746A说明书1/6页一种六方氮化硼纳米片及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及材料领域，具体涉及一种六方氮化硼纳米片及其制备方法。背景技术[0002]六方氮化硼纳米片是一种典型的类石墨烯材料，素有“白石墨烯”之称，它是由B原子和N原子交替取代石墨烯中的碳原子所形成的六元环状的B、N单原子层结构。[0003]六方氮化硼纳米片不仅具有极高的热导率(600‑800W/(mK))，而且具有优异的绝缘性(禁带宽度6eV)，低的介电常数(3.9)，优异的耐蚀性，优良的高温稳定性及耐热震性和突出的润滑性能等。因此，六方氮化硼纳米片可以广泛应用于导热、电子器件、光学器件、润滑、防腐蚀、生物和机械部件等领域。[0004]目前，六方氮化硼纳米片的制备方法主要包括化学气相沉积法、化学自组装法、机械剥离法，液相剥离法、电化学剥离法和插层剥离法。[0005]然而，上述方法中存在以下技术问题：(1)难以批量剥离出5nm以下的六方氮化硼纳米片；(2)六方氮化硼纳米片的厚度不能调控定制；(3)难以实现六方氮化硼纳米片的批量化生产(公斤级)。[0006]为了解决上述问题，急需提供一种可以大量剥离出5nm以下的六方氮化硼纳米片，六方氮化硼纳米片的厚度可以调控定制，能实现批量化生产的制备方法。发明内容[0007