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瑞禧定制氮化硼系列-氮化硼纳米薄膜材料制备方法

时间:2021-03-15 15:59:51       浏览:971

西安瑞禧生物供各种石墨烯、钙钛矿、量子点、纳米颗粒、空穴传输材料、纳米晶、半导体聚合物、超分子材料、过渡金属配合物、化学试剂、化学原料药等系列。

氮化硼纳米薄膜和纳米管具有出众的光学性能,适于制作深紫外发射器和各种光电纳米器件。除此之外,氮化硼纳米薄膜还具有压电性、高导热、超疏水、超高层间粘滞摩擦力、催化及生物相容性等优异的性能。因此,氮化硼纳米薄膜在耐高温、高强度功能复合材料和生物医学等领域有巨大的应用潜力。

氮化硼纳米薄膜材料制备

氮化硼纳米薄膜材料制备方法与合成石墨烯相似,主要有机械剥离法、化学剥离、化学气相沉积、高能电子辐照等。

1、机械剥离法

机械剥离法制备氮化硼纳米薄膜材料,首先是采用湿法球磨从氮化硼粉体上制备氮化硼纳米薄片,将氮化硼薄膜剥离的作用力为剪切力。该法加入了苯甲酸苄酯作为球磨助剂,以减小球磨时对氮化硼薄膜的碰撞和破坏。


2、化学剥离法

化学剥离法是利用化学溶液法从单晶氮化硼制备了单个和数个原子层氮化硼纳米薄片。将单晶氮化硼放入5ml的m-苯乙烯、2,5-苯乙烯共聚物的1,2-二氯乙烷溶液(1.2mg/10ml)中超声分散1h后,氮化硼晶体剥离成片状氮化硼。


3、化学气相沉积法

化学气相沉积法制备氮化硼纳米薄膜主要分为外延生长和非外延生长。

1)外延生长

外延生长制备氮化硼纳米薄膜是采用二元系统先驱体(BF3-NH3BCl3-NH3B2H6-NH3),或者采用单一先驱体进行热解,例如环硼氮烷(BN3H6)、三氯环硼氮烷(B3N3H3Cl3)或者六氯环硼氮烷(B3N3H3Cl6)。其中,由环硼氮烷的热解可以沉积出化学计量比为1:1的氮化硼薄膜。

 

目前,在金属镍表面上沉积单原子层六方氮化硼纳米薄膜的研究较为热门。研究表明,镍的d轨道与六方氮化硼的π轨道存在很大程度的杂化,这说明在六方氮化硼和金属基底之间有很强的结合。

2)非外延生长

非外延生长以氧化硼(B2O3)和三聚氰胺粉体作为先驱体,通过控制不同的生长温度(1100-1300℃),可将氮化硼薄膜的厚度控制在25-50nm之间。氮化硼纳米薄膜材料的层数由反应物的浓度决定。


4、高能电子辐照法

高能电子辐照法制备氮化硼纳米薄膜是以机械剥离法制备BN纳米薄片或纳米粉体为原料,采用用密集的电子束辐照对获得的薄片和粉体进行减薄。通过电子束的手动扫描,BN纳米薄片被逐层减薄,直至获得单原子层的BN纳米薄膜材料。


5、离子束溅射沉积法

离子束溅射沉积法制备氮化硼纳米薄膜是以纯度为99.5%的Ni箔为基底进行六方氮化硼薄膜的沉积。首先将Ni箔由辅助离子源进行原位预刻蚀,然后在1000℃下退火10min。然后在主离子源发出的氩离子束从六方氮化硼靶材上溅射出B原子和N原子,在预处理后的Ni箔上进行沉积,制备氮化硼纳米薄膜材料。

 

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